Tematyka egzaminu z Mechaniki Płynów i Termodynamiki

• układ termodynamiczny, parametry stanu

• gaz doskonały, równanie stanu gazu doskonałego (wyprowadzenie)

• ciepło właściwe, ciepło właściwe gazów doskonałych,

• roztwory gazów (udziały masowe, molowe, objętościowe)

• pierwsza zasada termodynamiki, sformułowanie matematyczne IZT dla układu zamkniętego i otwartego, pojęcia energii wewnętrznej, entalpii, pracy bezwzględnej i technicznej, układ pracy p-ν

• przemiany termodynamiczne gazów doskonałych: izotermiczna, izochoryczna,izobaryczna,adiabatyczna, politropowa

• II zasada termodynamiki, pojęcie entropii,obliczanie entropii w przemianach gazów dosklnałych i układ ciepła T-s

• Obiegi termodynamiczne prawo i lewobieżne, przykłady obiegów (obieg Carnota)

• para mokra i przegrzana, stany skupienia, objętość właściwa, gęstość, entalpia właściwa pary mokrej, wykres p-v dla wody

• podstawy wymiany ciepła - przewodzenie (prawo Fouriera), konwekcja (prawo Newtona) i promieniowanie (prawo Stefana-Boltzmana), przykłady ustalonej wymiany ciepła

• powietrze wilgotne, definicje wilgotności, wykres i-x Molliera

Mechanika Płynów

• pojęcie lepkości, hipoteza Newtona

• statyka płynów: równanie równowagi statycznej (wyprowadzenie) i jego zastosowania (rozkład ciśnienia dla płynów ściśliwych i nieściśliwych, napór, środek naporu, statyka względna)

• kinematyka płynów: pojęcie pochodnej substancjonalnej, równanie ciągłości (wyprowadzenie dla dowolnego przypadku np. jednowymiarowego), strumień objętości

• dynamika płynów doskonałych: równanie Bernoulliego (założenia, interpretacja fizyczna i graficzna), przykłady zastosowania r.Bernoulliego (pomiar prędkości rurką Pitota, Prandtla, zwężką, ustalony i nieustalony wypływ przez otwory, przelewy)

• dynamika płynu rzeczywistego:

- istota przepływu laminarnego i turbulentnego, doświadczenie Reynoldsa

-przepływ laminarny w przewodzie kołowym - prawo Hagena-Pouiseuilla z

wyprowadzeniem

- straty ciśnienia w przewodzie: wskutek tarcia (wzór Darcy-Weisbacha), na oporach

skupionych

-uogólnione równanie Bernoulliego (ze stratami), przykłady zastosowań do

obliczania przepływów w przewodach

- wyznaczanie współczynnika oporu na tarcie (liniowego) λ, wykres zależność λ od liczby Reynoldsa i chropowatości ścian przewodu

- przepływ w kanałach otwartych (spadek hydrauliczny, obliczanie strumienia

objętości, optymalny przekrój)

-opływ ciał, opór profilowy, rotametr

- opadanie swobodne cząstek w nieruchomym płynie

-przepływ w ośrodkach porowatych - prawo Darcy, przykład obliczania dopływu

wody do studni, rowu