| Περιεχόμενο: | • Εισαγωγή –Βασικές έννοιες και ορισμοί (θερμοδυναμική, σύ-
στημα και κατάσταση, πίεση, θερμοκρασία, η θερμοδυναμική
διεργασία, μηχανικό έργο, ενέργεια, θερμότητα, αντιστρεπτό-
τητα).
• Το πρώτο θερμοδυναμικό αξίωμα/αρχή διατήρησης ενέργειας
(εσωτερική ενέργεια, ενθαλπία, έργο, κλειστά συστήματα,
διεργασίες μόνιμης ροής).
• Το δεύτερο θερμοδυναμικό αξίωμα/αρχή υποβάθμισης της
ποιότητας της ενέργειας (εντροπία και θερμοδυναμική ισορ-
ροπία, θερμότητα θερμικές μηχανές, αντλίες θερμότητας,
εντροπία τελείου αερίου, ιδανικός κύκλος Carnot για τέλειο
αέριο, εφαρμογή σε ενεργειακές μετατροπές).
• Μαθηματική θεμελίωση της θερμοδυναμικής (ολικό διαφορι-
κό και καταστατικές συναρτήσεις, σχέσεις μετασχηματισμού,
μετασχηματισμοί Legendre, βασικές σχέσεις ιδιοτήτων για
συστήματα PVT μεταβλητής σύστασης και θερμοχωρητικο-
τήτων για συστήματα PVT σταθερής σύστασης, ισορροπία σε
κλειστά ετερογενή συστήματα).
• Τρίτο θερμοδυναμικό αξίωμα (απόλυτο μηδέν, εντροπία ιδανι-
κού κρυστάλλου, συνέπειες του 3ου θερμοδυναμικού αξιώμα-
τος).
• Ιδανικά αέρια και μίγματα αερίων και αερίων-ατμών (ιδανι-
κά αέρια, ιδανικά μίγματα αερίων, μίγματα αερίου-ατμού,
υγρός αέρας). Θερμοδυναμική ανάλυση διεργασιών μόνιμης
ροής(έργο, ενέργεια, διεργασίες ροής, διεργασίες ανάμιξης,
διεργασίες έργου).
• Κύκλοι παραγωγής ισχύος με αέρα (μηχανές εσωτερικής καύ-
σης, Carnot, Oßo, Diesel, Diesoßo, Brayton-Joule, Sërling,
Ericson Kalina) και ατμό.
• Θερμοδυναμικοί κύκλοι παραγωγής ισχύος με ατμό (Rankine,
με αναγέννηση/ αναθέρμανση), συμπαραγωγή και συνδυα-
σμένοι κύκλοι.
• Θερμοδυναμική των εγκαταστάσεων παραγωγής ισχύος με
αέρα και ατμό θερμότητα και καύση (μετατροπή χημικής και
πυρηνικής ενέργειας σε έργο και ηλεκτρική ενέργεια παρα-
γωγή , έργου με ατμό, βελτιώσεις, παραγωγή έργου με αέ-
ριο).
• Θερμοδυναμική ανάλυση διεργασιών σύμφωνα με το 2ο Θερ-
μοδυναμικό αξίωμα (έργο αντιστρεπτής διεργασίας, ενέργεια
μη μετατρέψιμη σε έργο, εξέργεια, καταστροφή εξέργειας, πα-
ραγωγή εντροπίας) |
| Αναμενόμενα μαθησιακά αποτελέσματα: | Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα
είναι σε θέση να:
• Κατανοεί τις βασικές έννοιες τις θερμοδυναμικής και να γνωρίζει
τους σχετικούς ορισμούς
• Γνωρίζει και επεξηγεί τα θερμοδυναμικά αξιώματα και τις στοι-
χειώδεις θερμοδυναμικές διεργασίες, την διατήρηση της ενέρ-
γειας, την εντροπία, την εξέργεια, την καταστροφή της εξέργειας
και την παραγωγή εντροπίας
• Υπολογίζει παραμέτρους και να επιλύει σχετικά προβλήματα
θερμοδυναμικής χρησιμοποιώντας τις καταστατικές εξισώσεις, τα
θερμοδυναμικά αξιώματα και να αναλύει την μαθηματική θεμελί-
ωση της Θερμοδυναμικής
• Αξιολογεί και ταξινομεί τις διάφορες διεργασίες ρευστών (ανοι-
χτά και κλειστά συστήματα)
• Περιγράφει και επεξηγεί τις θερμοδυναμικές διεργασίες (θερμο-
δυναμικοί κύκλοι) στην παραγωγή ισχύος με αέρα (Carnot, Oßo,
Diesel, Diesoßo, Brayton-Joule, Sërling, Ericson) και ατμό (Rankine,
με αναγέννηση/αναθέρμανση), συμπαραγωγή και συνδυασμένους
κύκλους
• Αναλύει τους κύκλους παραγωγής ψύξης (ιδανικοί και πραγματι-
κοί με συμπίεση αερίου, με απορρόφηση, υγροποίησης αερίων),
τις αντλίες θερμότητας |
| Προτεινόμενη Βιβλιογραφία: | [1] Θερμοδυναμική. Εισαγωγή στα θεμελιώδη και τεχνικές εφαρμο-γές, Hans Dieter Baehr, 2011.
[2] Θερμοδυναμική για Μηχανικούς , Yunus A. Cengel.
[3] Gyftopoulos E., Βeretta Gian P., Θερμοδυναμική, ΕΚΔΟΣΕΙΣ Α. ΤΖΙΟΛΑ, 1η έκδ./2007. |
