Επιλογές εγγραφής
2043 Εφαρμοσμένη Θερμοδυναμική Μειγμάτων
7ο Εξάμηνο ΜΜ
Διδακτικές Μονάδες : 5
Γλώσσα : el
Μαθησιακά Αποτελέσματα : Το μάθημα παρέχει τις απαραίτητες γνώσεις θερμοδυναμικής για την κατανόηση της συμπεριφοράς μειγμάτων, ιδανικών και μη. Στα πλαίσια του μαθήματος ο φοιτητής εξοικειώνεται με τις θερμοδυναμικές ιδιότητες αφ’ ενός με τις ογκομετρικές (σύσταση, τάση ατμών, θερμοκρασία, όγκος μείγματος), αφ’ ετέρου με τις ενεργειακές (π.χ. ενθαλπία).
Οι φοιτητές αποκτούν την ικανότητα να κατανοούν τα διαγράμματα ισορροπίας φάσεων P-x και T-x, να τα ταξινομούν, να διακρίνουν μεταξύ αζεοτροπικών και ζεοτροπικών μειγμάτων και να πραγματοποιούν σχετικούς υπολογισμούς. Τους δίνεται η δυνατότητα να εφαρμόσουν το στατιστικό μοντέλο UNIFAC για τον προσδιορισμό ιδιοτήτων περίσσειας και εκτίμησης ιδιοτήτων ισορροπίας, σε μείγματα ψυκτικών μέσων ή καυσίμων (συμβατικών και εναλλακτικών). Το μοντέλο UNIFAC αυτό αποτελεί σύγχρονο υπολογιστικό εργαλείο για τη μελέτη μειγμάτων.
Επιπλέον, μαθαίνουν να αναλύουν θερμοδυναμικά συστήματα και διεργασίες μειγμάτων, όπως είναι η απορρόφηση, η ανάμειξη, η ατμοποίηση ή η υγροποίηση. Οι φοιτητές εξοικειώνονται με τη γραφική απεικόνιση των διεργασιών αυτών σε διάγραμμα ενθαλπίας-σύστασης. Η μέθοδος αυτή διευρύνει την αντίληψή τους για τις θερμοδυναμικές διεργασίες μειγμάτων.
Στα πλαίσια του μαθήματος γίνεται εκτενής ανάλυση δύο βασικών μεθόδων μελέτης στηλών διαχωρισμού μειγμάτων, δηλαδή της προσεγγιστικής μεθόδου McCabe-Thiele και της ακριβούς γραφικής μεθόδου Ponchon., (διεργασίας βασικής για τη λειτουργία θερμοδυναμικών κύκλων διμερών μειγμάτων). Παράλληλα αναδεικνύεται η χρησιμότητα και η σπουδαιότητα των διεργασιών αυτών σε τεχνικές εφαρμογές όπως η παραγωγή έργου με διμερές μείγμα( κύκλος kalina) ή η χρήση συστημάτων ψύξης με διμερή μείγματα αμμωνίας-νερού ή LiBr-νερού, τα οποία οδηγούν σε εξοικονόμηση ενέργειας και σε φιλικότερες για το περιβάλλον εργοπαραγωγές ή ψυκτικές διατάξεις, οι οποίες χρησιμοποιούνται σε σύγχρονα συστήματα τριπαραγωγής.
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα είναι σε θέση να:
•Αναγνωρίζει τη διαφοροποίηση μεταξύ καθαρών ουσιών και μειγμάτων, ως προς τη θερμοδυναμική τους συμπεριφορά
•Διακρίνει τα είδη μειγμάτων ως προς την ιδανικότητα, καθώς και τις μεταξύ τους διαφορές.
•Εκτελεί θερμοδυναμικούς υπολογισμούς ενέργειας και εντροπίας σε τέλεια αέρια.
•Υπολογίζει θερμοδυναμικές ιδιότητες περίσσειας διμερών διφασικών μειγμάτων με αναλυτικές μεθόδους, να κατασκευάζει διαγράμματα ισορροπίας
•Υπολογίζει ιδιότητες πραγματικών μειγμάτων με βάση τη μοριακή δομή των συνιστωσών, εφαρμόζοντας τη σύγχρονη στατιστική μέθοδο UNIFAC για τον υπολογισμό της περίσσειας ελεύθερης ενέργειας Gibbs.
•Ταξινομεί τα μείγματα.
•Κατανοεί και να αναλύει θερμοδυναμικά τις βασικές διεργασίες μειγμάτων (απορρόφηση, ατμοποίηση, διαχωρισμός, στραγγαλισμός, κλπ).
•Πραγματοποιεί βασική θερμοδυναμική ανάλυση σε στήλες διαχωρισμού ενισχύσεως-εξαντλήσεως με τις ευρέως χρησιμοποιούμενες μεθόδους McCabe-Thiele και Ponchon.
Γενικές ικανότητες που αποκτούν οι φοιτητές:
•Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
•Αυτόνομη εργασία
•Σχεδιασμός και διαχείριση έργων
•Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον (χρήση εναλλακτικών μορφών ψύξης και παραγωγής ισχύος με μείγματα αντί καθαρών ουσιών και θερμότητα αντί για έργο)
•Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής
•Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
Η ύλη που διδάσκεται στα πλαίσια του μαθήματος Εφαρμοσμένη Θερμοδυναμική Μειγμάτων συμπεριλαμβάνει:
Ορισμός μείγματος. Ομογενή και ετερογενή μείγματα. Κανόνας φάσεων Gibbs για πολυφασικά και πολυσυστατικά μείγματα. Ελεύθερη ενθαλπία και σχέση της με τα υ
Οι επισκέπτες δεν έχουν πρόσβαση στο μάθημα αυτό. Παρακαλούμε συνδεθείτε (με τον λογαριασμό σας).