Tantárgy neve, kódja: Hőtan, GGEPBAN-HOTAN___-1
A műszaki gyakorlatban előforduló hőtani jelenségek és az azokat kihasználó gépek, berendezések megismerése.
A hőtágulás. A szilárd testek hőtágulása. A hőfeszültség. A hő, a fajhő és az átalakulási hők. A tökéletes gázok állapotjelzői és állapotegyenlete. A hőtani rendszerek és határfelületük. Az állapotjelzők csoportosítása. Az egyensúly és az állapotváltozás. A körfolyamat. A térfogati és a technikai munka. A hőközlés és a belső energia. Az I. főtétel zárt rendszerekre. A tökéletes gázok fajhői, a tökéletes gázok belső energiája. Az entalpia. A tökéletes gázok entalpiája. A szilárd testek és a folyadékok fajhője, belső energiája, entalpiája. Az I. főtétel entalpiával kifejezve. Az I. főtétel állandósult nyitott rendszerekre. A hőtan II. főtétele. Az entrópia. A hődiagram. A tökéletes gázok nevezetes hőtani folyamatai. A Dalton-törvény és a gázkeverékek. A valódi gázok tulajdonságai és állapotegyenletük. A valódi gázok és a gőzök izotermái. A halmazállapot-változások, a határgörbék. A párolgás és a forrás. A fajlagos gőztartalom. A levegő páratartalma. Az abszolút és a relatív légnedvesség. A hőtani gépek csoportosításai. Hőtartályok és munkaközegek. A termikus hatásfok. A hűtőgépek és hőszivattyúk teljesítménytényezői. A Carnot-körfolyamat. hatásfok, teljesítménytényezők. Az Otto-, a Diesel-, a Stirling-, a Brayton-, a Clausius–Rankine- és a hűtőkörfolyamatok. A dugattyús hőerőgépek. A jósági fok, a tényleges hatásfok és a fajlagos tüzelőanyag-fogyasztás. Az elemi hőterjedési formák. A hőáram és a hőellenállás. A hővezetés: sík fal, többrétegű sík fal. A hőátadás. A sík fal hőátbocsátása. A hősugárzás. Kirchhoff sugárzási törvénye. A Wien-féle eltolódási törvény. A Stefan–Boltzmann-féle sugárzási törvény. A szürkesugárzók közti eredő sugárzásos hőáram. A körbezárt test és a párhuzamos sík lapok esete. A testek lehűlése és fölmelegedése.
Elsajátítandó ismeretanyag gyakorlat:
A hőtágulás. A szilárd testek hőtágulása. A hőfeszültség. A hő, a fajhő és az átalakulási hők. A tökéletes gázok állapotjelzői és állapotegyenlete. A hőtani rendszerek és határfelületük. Az állapotjelzők csoportosítása. Az egyensúly és az állapotváltozás. A körfolyamat. A térfogati és a technikai munka. A hőközlés és a belső energia. Az I. főtétel zárt rendszerekre. A tökéletes gázok fajhői, a tökéletes gázok belső energiája. Az entalpia. A tökéletes gázok entalpiája. A szilárd testek és a folyadékok fajhője, belső energiája, entalpiája. Az I. főtétel entalpiával kifejezve. Az I. főtétel állandósult nyitott rendszerekre. A hőtan II. főtétele. Az entrópia. A hődiagram. A tökéletes gázok nevezetes hőtani folyamatai. A Dalton-törvény és a gázkeverékek. A valódi gázok tulajdonságai és állapotegyenletük. A valódi gázok és a gőzök izotermái. A halmazállapot-változások, a határgörbék. A párolgás és a forrás. A fajlagos gőztartalom. A levegő páratartalma. Az abszolút és a relatív légnedvesség. A hőtani gépek csoportosításai. Hőtartályok és munkaközegek. A termikus hatásfok. A hűtőgépek és hőszivattyúk teljesítménytényezői. A Carnot-körfolyamat. hatásfok, teljesítménytényezők. Az Otto-, a Diesel-, a Stirling-, a Brayton-, a Clausius–Rankine- és a hűtőkörfolyamatok. A dugattyús hőerőgépek. A jósági fok, a tényleges hatásfok és a fajlagos tüzelőanyag-fogyasztás. Az elemi hőterjedési formák. A hőáram és a hőellenállás. A hővezetés: sík fal, többrétegű sík fal. A hőátadás. A sík fal hőátbocsátása. A hősugárzás. Kirchhoff sugárzási törvénye. A Wien-féle eltolódási törvény. A Stefan–Boltzmann-féle sugárzási törvény. A szürkesugárzók közti eredő sugárzásos hőáram. A körbezárt test és a párhuzamos sík lapok esete. A testek lehűlése és fölmelegedése.
Tudása:
Átfogóan ismeri a műszaki szakterület tárgykörének alapvető tényeit, irányait és határait. - Ismeri a műszaki szakterület műveléséhez szükséges általános és specifikus matematikai, természet- és társadalomtudományi elveket, szabályokat, összefüggéseket, eljárásokat.- Átfogóan ismeri az alkalmazott munka- és erőgépek, gépészeti berendezések, eszközök működési elveit, szerkezeti egységeit.- Alkalmazói szinten ismeri a gépészetben használatos mérési eljárásokat, azok eszközeit, műszereit, mérőberendezéseit.- Képes a műszaki szakterület ismeretrendszerét alkotó diszciplínák alapfokú analízisére, az összefüggések szintetikus megfogalmazására és adekvát értékelő tevékenységre.- Képes rutin szakmai problémák azonosítására, azok megoldásához szükséges elvi és gyakorlati háttér feltárására, megfogalmazására és (standard műveletek gyakorlati alkalmazásával) megoldására.- Képes műszaki rendszerek és folyamatok alapvető modelljeinek megalkotására.- Nyitott a műszaki szakterületen zajló szakmai, technológiai fejlesztés és innováció megismerésére és elfogadására, hiteles közvetítésére.- Megszerzett műszaki ismeretei alkalmazásával törekszik a megfigyelhető jelenségek minél alaposabb megismerésére, törvényszerűségeinek leírására, megmagyarázására.
Félévközi tanulmányi követelmények:
A veszélyhelyzet alakulása, valamint a számonkérés módját kidolgozó kari bizottság határozatai, ajánlásai függvényében ebben a pontban még változások lehetségesek! A félévközi pontszerzésre két nagy ZH szolgáltat alkalmat az előadásokon. A kidolgozásra fordítható idő egyenként 90 perc, pontértékük egyenként 50 pont. A ZH megírásához szöveges információ tárolására nem alkalmas zsebszámológép, íróeszközök, továbbá saját kezűleg, kék tollal írt [nem fénymásolt, nem nyomtatott] egyoldalas A5 oldal méretű képletgyűjtemény használható. A ZH-k csak orvosi igazolással pótolhatók. A gyakorlatokon tanúsított szereplésért a félév során 10 jutalompont adható. A vizsgára bocsátáshoz szükséges 50 összpontszám el nem érése esetén az utolsó alkalommal pótZH írható, aminek pontszáma felülírja a korábbi összpontszámot. A pótZH-n használható segédeszközök ugyanazok, mint a ZH-n használhatók (szöveges információ tárolására nem alkalmas zsebszámológép, íróeszközök, továbbá saját kezűleg, kék tollal írt [nem fénymásolt, nem nyomtatott] egyoldalas A5 oldal méretű képletgyűjtemény). Ha az adott félévben van megajánlott jegy, a pótZH pontértéke alapján akkor sem lehet megajánlott jegyet szerezni.
Vizsgakövetelmények:
A veszélyhelyzet alakulása, valamint a számonkérés módját kidolgozó kari bizottság határozatai, ajánlásai függvényében ebben a pontban még változások lehetségesek! A vizsga az előadásokon elhangzott, illetve az egyéni feldolgozásra kiadott elméleti anyag számonkéréséből és feladatok megoldásából áll. Az elméleti részből való felkészülést a szorgalmi időszak végén kiadott vizsgatematika segíti. A vizsgán használható segédeszközök ugyanazok, mint a ZH-n használhatók (szöveges információ tárolására nem alkalmas zsebszámológép, íróeszközök, továbbá saját kezűleg, kék tollal írt [nem fénymásolt, nem nyomtatott] egyoldalas A5 oldal méretű képletgyűjtemény). A szorgalmi időszakban szerzett pontszám 50 fölötti részének fele beleszámít a vizsgapontszámba. HA lesznek kötelezően előírható jelenlétes vizsgák: A vizsga írásbeli, maximális pontszáma 100 pont. A vizsgajegy meghatározása a TVSz. 11. § (2) szerinti táblázatnak megfelelően történik. HA nem lesznek kötelezően előírható jelenlétes vizsgák: az elektronikus vizsga írásbeli és szóbeli részből fog állni. Az írásbeli rész alapján csak elégtelen vagy elégséges érdemjegy szerezhető. A jobb érdemjegyek csak szóbeli fordulóval szerezhetők meg azok számára, akik legalább a közepes ponthatárát (jelen szabályozás szerint 65 pontot) elérték az írásbeli résszel. A szóbeli rész egy A és egy B témakör húzásával kezdődik (l. a tételjegyzéket), melyek közül az A témakörnek az elméletét kell elmondani, a B témakörből pedig egy feladatot kell részletesen elmagyarázva megoldani. A vizsga végeredménye a szóbeli után egyestől ötösig bármi lehet, teljesítménytől függően. A távolléti szóbeli fordulón való részvételhez a hallgatónak rendelkeznie kell a megfelelő eszközökkel és internetkapcsolattal ahhoz, hogy kép- és hangkapcsolatban fényképes igazolvánnyal igazolni tudja magát, valamint hogy az írásban prezentálandó ismeretanyagokat a vizsgáztató megfelelő minőségben láthassa (ehhez ajánlott még vastag, sötét filctollat is előkészíteni; digitalizáló tábla és hasonló - mivel nem látható, hogy ki ír rajta - nem jó). Készen kell állnia, hogy az érvényes dékáni utasításnak megfelelően a kamerát körbeforgassa a vizsga helyszínén.
Az önálló feldolgozásra kijelölt anyagrészek tanulását segítő videós magyarázatok. Teamsen és/vagy Neptun Meet Streeten közzétett dokumentumok, diák, táblázatok.
Bagány Mihály: Műszaki hőtan (H–388), KF GAMFK, Kecskemét, 2012.
Bihari Péter (szerk.): Műszaki termodinamika – Feladatgyűjtemény, BME Gépészmérnöki Kar, 2004. Gausz Tamás, Sánta Imre: Hő- és áramlástan I-II., BME Közlekedésmérnöki Kar, 2011. Konecsny Ferenc, Pásztor Endre (szerk.): Műszaki hő- és áramlástan – Példatár (71014), BME Közlekedésmérnöki Kar, 2006.