Fizyka ośrodków porowatych - Wydział Budownictwa i Inżynierii

Opis modułu kształcenia / prze dmiotu (sylabus)
Grupa przedmiotów :
Rok akademicki:
Numer katalogowy:
Nazwa przedmiotu 1):
FIZYKA OŚRODK ÓW POROWA TYCH
Tłumaczenie nazwy na jęz. angielski3):
PHYSICS OF POROUS MEDIA
4)
Kierunek studiów :
ECTS
2)
2,0
Budownictwo
Koordynator przedmiotu5):
dr inż. Jan Szatyłowicz
6)
Prow adzący zajęcia :
dr inż. Tom asz Gnatowski, dr inż. Jan Szatyłowicz, dr inż. Daniel Szejba
7)
Jednostka realizująca :
Wydział Budownictwa i Inżynierii Środow iska, Katedra Kształtowania Środowiska
Wydział, dla którego przedmiot jest
realizowany 8):
Wydział Budownictwa i Inżynierii Środow iska
9)
Status przedmiotu :
a) przedmiot podstawowy
b) stopień pierwszy rok 2
Cykl dydaktyczny 10):
semestr letni
Jęz. wykładowy11): pols ki
12)
Założenia i cele przedmiotu :
Formy dydaktyczne, liczba godzin13):
c) stacjonarne
Celem nauczania jest zapoznanie studentów z podstawowymi właściw ościami fizycznymi ośrodków porowatych
oraz opis em zachodzących w nich zjaw is k. Proces kształcenia jest skoncentrowany na zagadnieniach
dotyczących roli w łaściw ości fiz ycznych w przepływie i retencjonowaniu wody oraz przepływie ciepła i związków
chemicznych w ośrodkach porowatych
a)
wykład; liczba godzin 15;
b)
ćwiczenia laboratoryjne; liczba godzin 15;
Metody dydaktyczne14):
Wykład, ćwiczenia laboratoryjne, eksperyment
Pełny opis przedmiotu15):
Tematyka wykładów:
Podstaw owe charakterystyki fazy stałej ośrodków porowatych. Metody pomiaru uw ilgotnienia ośrodków
porowatych. Koncepcja mechaniczna i energetyczna potencjału wody glebowej i metody jego pomiaru.
Charakterystyka i pomiar zdolności retencjonowania w ody. Matematyczny opis krzywej retencyjności w odnej.
Przew odność wodna ośrodka przy stanie pełnego i niepełnego nasycenia. Pomiary przewodności hydraulicznej.
Współczynnik dyfuzyjności wodnej. Rów nania przepływu wody w strefie nienasyconej (równanie Richardsa i
Fokker - Plancka). Warunki początkowe i brzegowe. Charakterystyka zjawiska infiltracji i podsiąku kapilarnego.
Przepływ ciepła i temperatura w ośrodkach porowatych. Pojemność i przewodność cieplna. Fizyczne procesy
zachodzące podczas ruchu roztworów w ośrodkach porowatych (konwekcja, dyspresja i dyfuzja).
Tematyka ćw iczeń:
Klasyfikacja utworów glebowych i gruntowych. Podstawowe właściw ości fizyczne ośrodków porowatych. Pomiar
uw ilgotnienia metodą suszarkowo - wagową i metodą TDR. Zastosowania teorii potencjału w ody glebowej i jego
pomiar metodą tensjometryczną. Pomiar i opracow anie wyników charakterystyki zdolności retencjonowania
wody przez ośrodki porowate. Pomiar przewodności hydraulicznej przy stanie pełnego i niepełnego nasycenia.
Pomiar i opracowanie wyników infiltracji. Określenie w łaściw ości termicznych ośrodków porowatych i
prognozowanie temperatury ośrodków porowatych na podstawie rozwiązania analitycznego równania
przepływu ciepła.
Wymagania formalne (przedmioty
wprowadzające) 16):
brak
17)
Założenia wstępne :
Efekty kształc enia18):
brak
01 – Zna procesy zw iązane z przepływem masy i
energii w ośrodkach porowatych
02 – Zna metody pomiaru i oceny w łaściw ości
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.: w ilgotność, gęstość,
potencjał hydrauliczny, współczynnik przewodnic twa
wodnego i cieplnego
05 – Umie interpretow ać właściw ości fizyczne
ośrodków porowatych
efekt 01, 02 – kolokw ium na zajęciach wykładowych
Sposób weryfikacji efektów kształcenia19): efekt 03, 04, 05 – ocena ćw ic zeń laboratoryjnych oraz kolokw ium na zajęciach ćwic zeniowych
Forma dokumentacji osiągniętych
efektów kształc enia 20):
Elementy i w agi mające w pływ na ocenę
końcową21):
Miejsce realizacji zajęć22):
efekt 01,02 – treść pytań z kolokw ium z oceną
efekt 03, 04,05 - złożone sprawozdania z ćwiczeń oraz treść pytań z kolokw ium z oceną
efekt 01, 02 – kolokw ium na zajęciach wykładowych (50%)
efekt 03, 04, 05 – ocena ćw ic zeń laboratoryjnych (15%) oraz kolokw ium na zajęciach ćwiczeniowych (35%)
Laboratorium fizyki ośrodków porowatych
Literatura podstawowa i uzupełniająca23):
1. Kow alik P., 2007: Zarys fizyki gruntów. Wydawnic two Politechniki Gdańskiej
2. Myślińska E., 1998: Laboratoryjne badania gruntów. PWN Warszawa
7
3.
Warrick A.W. (ed)., 2002: Soil physics companion. CRC Press
UWAGI24):
Wskaźniki ilościowe charakteryzujące moduł/przedmiot 25) :
Szacunkowa sumaryczna liczba godzin pracy studenta (kontaktowych i pracy własnej) niezbędna dla osiągnięcia zakładanych
efektów kształc enia18) - na tej podstaw ie 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,
projektow e, 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 w łaściw ości fizycznych ośrodków porowatych
K_W14
03
Potrafi dokonać obliczeń zw iązanych z przepływem masy i energii w ośrodkach
K_W14
porowatych
04
Umie dokonać pomiaru parametrów fizycznych ośrodków porowatych tj.: w ilgotność,
K_W14, K_U19, K_K03
gęstość, potencjał hydrauliczny, współc zynnik przewodnic twa wodnego i cieplnego
05
Umie interpretow ać właściw ości fiz yczne ośrodków porowatych
K_W14, K_W04
8
9