Експериментална наука о топлоти

ID: 1589
Врста предмета: стручно-апликативни
Носилац предмета: Тодоровић И. Ружица
Извођачи: Тодоровић И. Ружица
Контакт особа: Тодоровић И. Ружица
Ниво студија: Основне академске студије – Машинско инжењерство
ЕСПБ: 6
Облик завршног испита: писмени+усмени
Катедра: Катедра за термомеханику

Извођења

  • 4. семестар, позиција 4

Циљ

Циљ предмета је овладавање студената основним методама и техникама мерења, као и обрадом мерних резултата, у области термодинамике и преношења топлоте. Кроз самостално извођење експеримената у лабораторији студенти стичу трајна теоријска и практична знања о величинама и једначинама стања различитих материја, као и законитостима из области термодинамике и преношења топлоте.

Исход

По успешном завршетку овог предмета студенти би требало да буду оспособљени да: • Опишу методе и овладају техникама мерења појединих величина (притиска, температуре, топлотне проводљивости материјала, коефицијента прелажења топлоте); • Обраде и прикажу резултате мерења; • Одреде мерну несигурност; • Примене термодинамичке законе на различите процесе; • Одреде величине стања радних материја (идеалног гаса, воде-водене паре и других реалних једнокомпонентних материја) при њиховим различитим термодинамичким променама стања; • Објасне физикалност и опишу законе преношења топлоте.

Садржај теоријске наставе

Општи појмови о мерењима. Основе статистичке обраде резултата мерења. Мерна несигурност. Основни принципи мерења величина стања термодинамичког система - притиска и температуре. Опште законитости термодинамике. Термофизичке карактеристике радне материје (реалнe једнокомпонентнe материјe, чврстих тела, течности, идеалног гаса). Одређивање енергетских карактеристика рада топлотних машина (топлотних мотора, расхладних машина и топлотних пумпи) које користе енергију из обновљивих и необновљивих извора. Закони преношења топлоте (провођење, прелажење, зрачење, комбиновано преношење топлоте).

Садржај практичне наставе

Лабораторијске вежбе: 1. Контактно мерење температуре различитим методама. 2. Мерење притиска. 3. Експериментално одређивање величина стања различитих материја (идеалног гаса, воде-водене паре) 4. Експериментално потврђивање Закона о одржању енергије. 5. Коришћење енергије из обновљивих извора – анализа рада система геотермалне топлотне пумпе и соларног термичког система. 6. Одређивање топлотне проводљивости чврстих материјала. 7. Експериментално проучавање природне и принудне конвекције. 8. Експериментално проучавање закона зрачења. 9. Бесконтактно мерење температуре.

Услов похађања

-

Ресурси

1. Лабораторија за термодинамику и преношење топлоте и супстанције (опрема и инсталације) 2. Изводи са предавања 3. Друга потребна литература

Фонд часова

Укупан фонд часова: 75

Активна настава (теоријска)

Ново градиво: 20
Разрада и примери (рекапитулација): 10

Активна настава (практична)

Аудиторне вежбе: 0
Лабораторијске вежбе: 30
Рачунски задаци: 0
Семинарски рад: 0
Пројекат: 0
Консултације: 0
Дискусија/радионица: 0
Студијски истраживачки рад: 0

Провера знања

Преглед и оцена рачунских задатака: 0
Преглед и оцена лабораторијских извештаја: 9
Преглед и оцена семинарских радова: 0
Преглед и оцена пројекта: 0
Колоквијум са оцењивањем: 0
Тест са оцењивањем: 2
Завршни испит: 4

Провера знања (укупно 100 поена)

Активност у току предавања: 5
Тест/колоквијум: 15
Лабораторијска вежбања: 50
Рачунски задаци: 0
Семинарски рад: 0
Пројекат: 0
Завршни испит: 30
Услов за излазак на испит (потребан број поена): 35

Литература

Гојак М., Тодоровић Р., Рудоња Н.: Термодинамика, Универзитет у Београду - Машински факултет, 2024.; Вучић В.: Основна мерења у физици, Научна књига, Београд, 1990.; Holman J.P.: Experimental methods for engineers, McGraw–Hill, 2012.; Taylor J.R.: An introduction to error analysis (The study of uncertainties in physical measurements), University Science Books, 1997.; Eurolab Technical Report 1/2006, Guide to the Evaluation of Measurement Uncertainty for Quantitative Test Results, 2006.