Η Θερμοδυναμική μπορεί να θεωρηθεί ως η επιστήμη της ενέργειας. Σκοπός του μαθήματος είναι η κατανόηση εννοιών όπως σύστημα, ενέργεια, ιδιότητα, κατάσταση, διεργασία, κύκλος, θερμοκρασία και πίεση. Επιπλέον, η κατανόηση των βασικών αρχών που διέπουν τη θερμοδυναμική θέτει ισχυρές βάσεις και αποτελεί αναμφισβήτητα εφόδιο για τον μηχανικό.

1η Ενότητα-Εισαγωγή Βασικές έννοιες Θερμοδυναμική και ενέργεια, η σημασία των διαστάσεων και των μονάδων, συστήματα και όγκοι ελέγχου, ιδιότητες ενός συστήματος, πυκνότητα και ιδική βαρύτητα, κατάσταση και ισορροπία, διεργασίες και κύκλοι, η θερμοκρασία και ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής, πίεση, όργανα, μέτρησης πίεσης, τεχνική επίλυσης προβλημάτων

2η Ενότητα-Ενέργεια, Μεταφορά Ενέργειας και γενική ενεργειακή αναλυση Μορφές ενέργειας, μεταφορά ενέργειας μέσω θερμότητας, μεταφορά ενέργειας μέσω έργου, μηχανικές μορφές έργου, ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής, συντελεστές απόδοσης ενεργειακών μετατροπών

3η Ενότητα-Ιδιότητες καθαρών ουσιών Καθαρή ουσία, φάσεις μίας καθαρής ουσίας, διεργασίες μετατροπής φάσης καθαρών ουσιών, διαγράμματα ιδιοτήτων για διεργασίες αλλαγής φάσης, πίνακες ιδιοτήτων, η καταστατική εξίσωση των ιδανικών αερίων, παράγοντας συμπιεστότητας, άλλες καταστατικές εξισώσεις.

4η Ενότητα-Ενεργειακή ανάλυση κλειστών συστημάτων Έργο μετακίνησης οριακών επιφανειών, ενεργειακό ισοζύγιο κλειστών συστημάτων, ειδικές θερμότητες, εσωτερική ενέργεια, ενθαλπία και ειδικές θερμότητες ιδανικών αερίων, εσωτερική ενέργεια ενθαλπία και ειδικές θερμότητες στερεών και υγρών.

5η Ενότητα- Μαζική και ενεργειακή ανάλυση όγκων ελέγχου Διατήρηση της μάζας, έργο ροής και ενέργεια ρέοντος υγρού, ενεργειακή ανάλυση συστημάτων σταθεροποιημένης ροής, ενεργειακή ανάλυση διεργασιών ασταθούς ροής.

6η Ενότητα-Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής. Εντροπία. Εισαγωγή στο δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής, δεξαμενές θερμικής ενέργειας, θερμικές μηχανές, ψυγεία και αντλίες θερμότητας, Αεικίνητες μηχανές, αντιστρεπτές και μη αντιστρεπτές διεργασίες, ο κύκλος Carnot, τα αξιώματα του Carnot, η θερμοδυναμική κλίμακα θερμοκρασιών, η θερμική μηχανή Carnot, το ψυγείο και η αντλία θερμότητας Carnot, εντροπία, η αρχή της αύξησης της εντροπίας, μεταβολή εντροπίας καθαρών ουσιών, ισεντροπικές διεργασίες, διαγράμματα ιδιοτήτων που περιλαμβάνουν εντροπία, τι είναι η εντροπία, σχέσεις T dS, μεταβολή της εντροπίας στερεών και υγρών, μεταβολή της εντροπίας ιδανικών αερίων, αντιστρεπτό έργο σταθεροποιημένης ροής, ελαχιστοποίηση του έργου ενός συμπιεστή, ισεντροπικές αποδόσεις διατάξεων σταθεροποιημένης ροής, ισοζύγιο εντροπίας

7η Ενότητα-Κύκλοι παραγωγής ισχύος με ατμό και συνδιασμένοι κύκλοι Ο κύκλος Carnot με ατμό, ο κύκλος Rankine, απόκλιση των πραγματικών κύκλων παραγωγής ισχύος με ατμό από τους αντίστοιχους ιδανικούς κύκλους, πως μπορούμε να αυξήσουμε την απόδοση του κύκλου Rankine, ιδανικός κύκλος Rankine με αναθέρμανση, ιδανικός κύκλος Rankine με αναγέννηση, συμπαραγωγή.

Προτεινόμενη Βιβλιογραφία:

• Yunus A.Cengel, Michael A. Boles, Θερμοδυναμική για Μηχανικούς, 9η Έκδοση
• Michael J. Moran, Howard N. Shapiro, Daisie D. Boettner Θερμοδυναμική για Μηχανικούς, 8η Έκδοση

Συναφή επιστημονικά περιοδικά:

• Applied thermal engineering
• Combustion and flame
• Energy
• Experimental thermal and fluid science
• Fluid phase equilibria
• Heat and mass transfer
• International journal of green energy
• International journal of thermophysics
• Journal of thermal analysis and calorimetry
• Journal of thermal science
• Progress in energy and combustion science
• Thermal engineering

Ελληνική

Διαλέξεις

Τελικές Εξετάσεις: 100%