A tárgy címe:
Haladó termodinamika
Elsődleges képzés:
Fizikus mérnök BSc
Kredit:
4
A tárgy besorolása:
választható
Óraszám - előadás:
2
Óraszám - gyakorlat:
1
Óraszám - labor:
0
Egyéb oktatás:
–
Számonkérés módja:
Coursework grade
Egyéb számonkérés:
–
Félév:
5
Előtanulmányi feltételek:
Hőtan és statisztikus fizika
Tantárgy felelőse:
Dr. Fülöp Tamás, egyetemi docens, PhD
További oktatók:
Tárgyleírás:
A gázok, folyadékok és szilárd közegek reverzibilis és irreverzibilis termodinamikájának folyamatcentrikus áttekintése. A számonkérés formája egy kapcsolódó komplex feladat megoldása (kidolgozása és ismertetése).
I. A termodinamikai modellezés szintjei, az idő- és helyfüggés figyelembe vételének módjai, ezek jelentősége.
II. Van der Waals- és komplexebb közegmodellek. Az állapotegyenletekből és mérésekből származó különféle információk közötti transzformációs kapcsolatok (változótranszformációk, Maxwell- és Gibbs–Helmholtz-relációk). Kritikus pont, spinodális, binodális és fázishatárgörbék. Metastabil, negatív nyomású és szuperkritikus tartományok. Termorugalmasság. A Reitlinger–Chambadal–Novikov–Curzon–Ahlborn-hőerőgép.
III. A diszkrét termodinamikai rendszerek folyamatait leíró közönséges differenciálegyenletek. Entrópia, aszimptotikus stabilitás és a termodinamika második főtétele. A termodinamikai belső változók nyújtotta modellezési lehetőségek. Viszkozitás, viszkorugalmasság és képlékenyedés termodinamikai szemszögből.
IV. A kontinuum-termodinamika alapelvei. A hővezetés-egyenlet és a Navier–Stokes-egyenlet, Onsager módszertanával származtatva.
Ajánlott irodalom:
Tamás Matolcsi: Ordinary thermodynamics : Nonequilibrium homogeneous processes, Society for the Unity of Science and Technology, Budapest, 2017, ISBN 97861580157218
Tamás Fülöp: Chapters in thermodynamics, lecture notes, BME, 2022
Kompetenciák:
a) tudása- Ismeri a klasszikus és modern fizika műszaki-technológiai eljárásokat és alkalmazásokat megalapozó alapvető törvényszerűségeit, fejlődési irányait, és a modern fizikai modelleket.- Ismeri a fizika legfontosabb kapcsolódási pontjait a mérnöki diszciplínákkal, az ehhez kapcsolódó alapvető fogalmakat és összefüggéseket.b) képességei- Képes a műszaki-technológiai problémák és a fizikai tudományos eredmények közötti kapcsolat megteremtésére, a két terület alkotó összekapcsolására.- Képes a műszaki problémák és a hozzájuk kapcsolódó fizikai jelenségek megértésére, az ehhez szükséges információgyűjtésre, és a szakirodalom eredményeinek értelmezésére és kreatív alkalmazására.- Képes a műszaki fejlesztéshez kapcsolódó problémák önálló megoldására, a megoldáshoz elvezető fizikai törvényszerűségek, mechanizmusok és műszaki megoldások azonosítására, komplex műszaki és fizikai problémák analitikus és számítógépes modellezésére, és a modellezés eredményének gyakorlati alkalmazására.- Képes tudásának önálló gyarapítására, a releváns szakirodalom követésére és feldolgozására, és tanulmányainak magasabb szinten történő folytatására.c) attitűdje- Törekszik a tudományos fizikai ismeretek és a műszaki-technológiai alkalmazások közötti összekötő, integráló szerep megteremtésére.- Hitelesen képviseli a természettudományos világnézetet, és alkalmazni tudja a technológia és társadalom viszonylatában.- Nyitott a természettudományos és műszaki továbbképzés irányában.- Elkötelezett új kompetenciák elsajátítására.- Fejleszti, mélyíti szakterületi ismereteit.d) autonómiája és felelőssége- Önállóan feltárja és átgondolja az alapvető szakmai kérdéseket, és adott források alapján megválaszolja azokat, képes önálló szakmai döntések meghozatalára.- Felelősséggel együttműködik a műszaki, természettudományos és más szakterületek szakembereivel.- Tudatosan vállalja a műszaki-természettudományos terület etikai normáit.- Saját képességeit és munkájának eredményét reálisan értékeli.- Folyamatos tanulással fejleszti kompetenciáit, alkalmassá válva felelősségteljes munkakörök betöltésére.- Tisztában van a tudományos-technológiai kijelentések jelentőségével és következményeivel.