Fizyka ośrodków porowatych - Wydział Budownictwa i Inżynierii

Rok akademicki:
Grupa przedmiotów:
Nazwa przedmiotu1):
Numer katalogowy:
ECTS 2)
FIZYKA OŚRODKÓW POROWATYCH
3)
Tłumaczenie nazwy na jęz. angielski :
PHYSICS OF POROUS MEDIA
Kierunek studiów4):
Budownictwo
Koordynator przedmiotu5):
6)
2,0
dr inż. Jan Szatyłowicz
Prowadzący zajęcia :
dr inż. Tomasz Gnatowski, dr inż. Jan Szatyłowicz, dr inż. Daniel Szejba
Jednostka realizująca7):
Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Katedra Kształtowania Środowiska
Wydział, dla którego przedmiot jest
realizowany8):
Status przedmiotu9):
10)
a) przedmiot podstawowy
b) stopień pierwszy rok 2
c) niestacjonarne
11)
Cykl dydaktyczny :
semestr letni
Założenia i cele przedmiotu12):
Celem nauczania jest zapoznanie studentów z podstawowymi właściwościami fizycznymi ośrodków porowatych
oraz opisem zachodzących w nich zjawisk. Proces kształcenia jest skoncentrowany na zagadnieniach
dotyczących roli właściwości fizycznych w przepływie i retencjonowaniu wody oraz przepływie ciepła i związków
chemicznych w ośrodkach porowatych
Formy dydaktyczne, liczba godzin13):
Jęz. wykładowy : polski
a)
wykład; liczba godzin 8;
b)
ćwiczenia laboratoryjne; liczba godzin 8;
Metody dydaktyczne14):
Wyk ad, ćwiczenia laboratoryjne, eksperyment
Pełny opis przedmiotu15):
Tematyka wykładów:
Podstawowe charakterystyki fazy stałej ośrodków porowatych. Metody pomiaru uwilgotnienia ośrodków
porowatych. Koncepcja mechaniczna i energetyczna potencjału wody glebowej i metody jego pomiaru.
Charakterystyka i pomiar zdolności retencjonowania wody. Matematyczny opis krzywej retencyjności wodnej.
Przewodność wodna ośrodka przy stanie pełnego i niepełnego nasycenia. Pomiary przewodności hydraulicznej.
Współczynnik dyfuzyjności wodnej. Równania przepływu wody w strefie nienasyconej (równanie Richardsa).
Warunki początkowe i brzegowe. Charakterystyka zjawiska infiltracji i podsiąku kapilarnego. Przepływ ciepła i
temperatura w ośrodkach porowatych. Pojemność i przewodność cieplna.
Tematyka ćwiczeń:
Klasyfikacja utworów glebowych i gruntowych. Podstawowe właściwości fizyczne ośrodków porowatych. Pomiar
uwilgotnienia metodą suszarkowo - wagową i metodą TDR. Zastosowania teorii potencjału wody glebowej i jego
pomiar metodą tensjometryczną. Pomiar i opracowanie wyników charakterystyki zdolności retencjonowania
wody przez ośrodki porowate. Pomiar przewodności hydraulicznej przy stanie pełnego i niepełnego nasycenia.
Pomiar i opracowanie wyników infiltracji. Określenie właściwości termicznych ośrodków porowatych i
prognozowanie temperatury ośrodków porowatych na podstawie rozwiązania analitycznego równania
przepływu ciepła.
Wymagania formalne (przedmioty
wprowadzające)16):
brak
17)
Założenia wstępne :
brak
Efekty kształcenia18):
01 – Zna procesy związane z przepływem masy i
energii w ośrodkach porowatych
02 – Zna metody pomiaru i oceny właściwości
fizycznych ośrodków porowatych
03 – Potrafi dokonać obliczeń związanych z
przepływem masy i energii w ośrodkach porowatych
04 – Umie dokonać pomiaru parametrów fizycznych
ośrodków porowatych tj.: wilgotność, gęstość,
potencjał hydrauliczny, współczynnik przewodnictwa
wodnego i cieplnego
05 – Umie interpretować właściwości fizyczne
ośrodków porowatych
efekt 01, 02 – kolokwium na zajęciach wykładowych
Sposób weryfikacji efektów kształcenia19): efekt 03, 04, 05 – ocena ćwiczeń laboratoryjnych oraz kolokwium na zajęciach ćwiczeniowych
Forma dokumentacji osiągniętych
efektów kształcenia 20):
Elementy i wagi mające wpływ na ocenę
końcową21):
Miejsce realizacji zajęć22):
efekt 01,02 – treść pytań z kolokwium z oceną
efekt 03, 04,05 - złożone sprawozdania z ćwiczeń oraz treść pytań z kolokwium z oceną
efekt 01, 02 – kolokwium na zajęciach wykładowych (50%)
efekt 03, 04, 05 – ocena ćwiczeń laboratoryjnych (15%) oraz kolokwium na zajęciach ćwiczeniowych (35%)
Laboratorium fizyki ośrodków porowatych
Literatura podstawowa i uzupełniająca23):
1. Kowalik P., 2007: Zarys fizyki gruntów. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej
2. Myślińska E., 1998: Laboratoryjne badania gruntów. PWN Warszawa
3. Warrick A.W. (ed)., 2002: Soil physics companion. CRC Press
UWAGI24):
Wskaźniki ilościowe charakteryzujące moduł/przedmiot25) :
Szacunkowa sumaryczna liczba godzin pracy studenta (kontaktowych i pracy własnej) niezbędna dla osiągnięcia zakładanych
efektów kształcenia18) - na tej podstawie należy wypełnić pole ECTS2:
60 h
Łączna liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1 ECTS
Łączna liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym, takich jak zajęcia laboratoryjne,
projektowe, itp.:
1 ECTS
Tabela zgodności kierunkowych efektów kształcenia efektami przedmiotu 26)
Nr /symbol
efektu
01
Wymienione w wierszu efekty kształcenia:
Zna procesy związane z przepływem masy i energii w ośrodkach porowatych
Odniesienie do efektów dla programu
kształcenia na kierunku
K_W14, K_K02
02
Zna metody pomiaru i oceny właściwości fizycznych ośrodków porowatych
K_W14
03
Potrafi dokonać obliczeń związanych z przepływem masy i energii w ośrodkach
K_W14
porowatych
04
Umie dokonać pomiaru parametrów fizycznych ośrodków porowatych tj.: wilgotność,
05
Umie interpretować właściwości fizyczne ośrodków porowatych
K_W14, K_U19, K_K03
gęstość, potencjał hydrauliczny, współczynnik przewodnictwa wodnego i cieplnego
K_W14, K_W04