ECTS-fiche 1. Identificatie Opleiding Elektro-mechanica HBO5 Module Thermodynamica Code 7366 Lestijden 40 Studiepunten n.v.t. Mogelijkheid tot JA aanvragen vrijstelling Vereiste 100 % aanwezigheid Ingeschatte totale 80 studiebelasting (in uren) 1 1 De totale studiebelasting hangt af van de kennis, inzet en ervaring van de cursist. De ingeschatte totale studiebelasting geeft een gemiddelde weer en wordt uitgedrukt in uren van 50 minuten. Het omvat de lesmomenten, de verwerkings- en voorbereidingstijd en de evaluatiemomenten.
2. Inhoud Begrippen uit de thermodynamica Warmte De nulde hoofdwet De eerste hoofdwet Ervaringswet over behoud van energie Systeem en omgeving Toestandsgrootheden Processen Gasmengsels Wet van Dalton De eerste hoofdwet voor gesloten systemen Inwendige energie Volumearbeid Ideaal gas Formuleringen van de eerste hoofdwet Enthalpie Toestandsveranderingen in gesloten systemen Polytrope processen Arbeid en warmte Bijzondere polytropen Kringprocessen Positieve kringprocessen Thermisch rendement Carnot kringproces en negatieve kringprocessen Carnot kringproces Negatieve kringprocessen Warmtepomp en warmteproductiegetal Warmteproductiegetal Warmtepompcyclus Toestandsveranderingen in open systemen Inleiding Massabalans van een open systeem Eerste hoofdwet voor open systemen Stationaire processende tweede hoofdwet: entropie Tweede hoofdwet Entropie Toepassingen
Toestandsdiagrammen Inleiding Tabellen Diagram p-v p-h 3. Draagt bij tot volgende competenties Om zijn beroep uit te kunnen oefenen moet de afgestudeerde basiskennis, inzichten en vaardigheden verwerven over: Mechanica, elektriciteit, elektronica Pneumatica, hydraulica en thermodynamica Regeltechniek en automatisering Iedereen is er van overtuigd dat een basis in wiskunde onmisbaar is in een hogere technische opleiding. Deze wiskundige vaardigheden helpen de afgestudeerde technische problemen oplossen. De wiskundelessen scherpen het analytisch vermogen en het probleemoplossend denken aan. De opleiding stelt zich tot doel een hooggeschoolde technicus te vormen die in staat is: op korte termijn ingezet te worden voor uitvoeringstaken, die een grote deskundigheid vergen en die hij zelfstandig of in teamverband moet kunnen uitvoeren. complexe installaties die van elektrische, elektromechanische, pneumatische, hydraulische of thermische aard kunnen zijn te ontwerpen, te realiseren, in dienst te stellen, te bedienen en onderhouden na voldoende ervaring, leiding op te nemen tot op het niveau van middenkader. op verantwoorde wijze apparaten en gereedschappen te selecteren, rekening houdend met hun karakteristieken, kostprijs en veiligheid voor gebruikers en omgeving. probleemoplossend te denken. de nodige vorming en attitudes te bezitten om door zelfstudie en/of bijscholing zijn kennis continu bij te werken. alle relevante informatie te verzamelen, te verwerken en ze, indien nodig, in een voor anderen geschikte vorm beschikbaar te stellen. Tijdens de opleiding worden attitudes ontwikkeld zoals zin voor initiatief, flexibiliteit, autonoom en in teamverband werken, zin voor efficiëntie, doorzettingsvermogen, zin voor nauwkeurigheid, analytisch en logisch denken.
4. Doelstellingen algemeen Om goed met technische machines te kunnen omgaan en ze te kunnen onderhouden is een grondige kennis nodig van de werking van de machines en de principes waarop ze steunen. Deze eenheid geeft de cursisten een eerste kennismaking hiermee. Deze kennis is essentieel om verscheidene technische toepassingen te kunnen begrijpen. De nadruk ligt op het leren begrijpen van toestandsveranderingen en energieomzettingen, het leren lezen en tekenen van toestandsdiagrammen en het leren gebruiken van tabellen De cursist kan de basisgaswetten in eigen woorden weergeven; De cursist kan energiestromen uit een toestandsdiagram afleiden; De cursist kan de betekenis en formulering van de eerste hoofdwet in eigen woorden weergeven; De cursist kan begrip verwerven van het thermodynamisch gedrag van een open systeem; De cursist kan de kwalitatieve formuleringen van de tweede hoofdwet omschrijven; De cursist kan processen waarin energie een rol speelt, ontleden naar rendement en omzettingen van energievormen; De cursist kan vraagstukken rond energieomzettingen oplossen; Theoretische principes kunnen toepassen om praktische problemen inzake pompen, compressoren en ventilatoren op te lossen. specifiek Verschillende soorten warmte kunnen benoemen. De nulde hoofdwet a.d.h.v. een passende figuur kunnen uitleggen. De betekenis en formulering van de eerste hoofdwet voor gesloten systemen kunnen weergeven. Het verschil tussen een open en een gesloten systeem kennen. Verschillende thermodynamische toestandsgrootheden kunnen opnoemen. Het verschil is tussen een omkeerbaar en een niet omkeerbaar proces kunnen verklaren. De wet van Dalton in formulevorm kunnen neerschrijven en verklaren. De begrippen inwendige energie, volumearbeid, ideaal gas en enthalpie kunnen uitleggen. Vraagstukken rond energieomzettingen en de eerste hoofdwet kunnen oplossen. De basisgaswetten kunnen weergeven. Vraagstukken i.v.m. toestandveranderingen in gesloten systemen kunnen oplossen.
Het verschil is tussen een positief en een negatief kringproces kunnen verklaren. Het thermisch rendement bij een positief kringproces kunnen verklaren. Processen waarin energie een rol speelt, kunnen ontleden naar rendement en omzettingen van energievormen. Het Carnot kringproces in een p-v - diagram kunnen voorstellen. Een negatief kringproces in een p-v - diagram kunnen voorstellen en er de warmte - en arbeidsstromen op kunnen aanduiden. Wat bedoeld wordt met het warmteproductiegetal of COP bij een warmtepomp kunnen uitleggen. De warmtepompcyclus a.d.h.v. een passende figuur kunnen uitleggen. Het thermodynamisch gedrag van een open systeem kunnen verklaren. De betekenis en formulering van de eerste hoofdwet voor open systemen kunnen weergeven. Eigenschappen van een stationair proces kunnen opnoemen. Technische toepassingen van stationaire processen thermodynamisch kunnen toelichten. Vraagstukken rond energieomzettingen kunnen oplossen. De kwalitatieve formuleringen van de tweede hoofdwet kunnen omschrijven. Inzien dat men over tenminste twee warmtereservoirs van verschillende temperatuur dient te beschikken om een kringproces mogelijk te maken. Bij het maken van vraagstukken i.v.m. thermodynamica tabellen kunnen gebruiken. Energiestromen uit een toestandsdiagram kunnen afleiden. Enkele belangrijke toestandsdiagrammen bij de thermodynamica kunnen lezen en tekenen. 5. Werkvormen o Instructievormen: doceren, voorbeeldoefeningen o Interactievormen: onderwijsleergesprek, oefeningen o Opdrachtvormen: oefeningen opdrachten o Communicatie digitaal leerplatform Chamillo
6. Leermiddelen o Handboek: toegepaste mechanica,de Bruin, Plantyn uitgeverij ISBN: 978-90-301-7363-2 o Cursist neemt nota s 7. Evaluatie 1 eindevaluatie bij het einde van de module Het betreft een open boek examen met numerieke oefeningen/multiple choice en nadenkvragen. De cursist is geslaagd voor de module bij een score hoger of gelijk aan 50/100. Er wordt één herkansing georganiseerd na inschrijving van de cursist. 8. Gecombineerd onderwijs / zelfstudie opdrachten 30% afstandsonderwijs De cursist krijgen oefeningen, die ze thuis oplossen in groep.