Detail předmětu
Aplikovaná fyzika
FAST-NBA007Ak. rok: 2022/2023
Pórovitá struktura látek, sorpční izotermy, hydrostatika třífázového systému, Fourierovy a Fickovy rovnice tranportu tepla a vlhkosti, kombinovaný transport tepla a vlhkosti v pórovitých stavebních materiálech, klasický Glaserův kondenzační model, zobecněný Glaserův kondenzační model v neizotermických podmínkách.
Jazyk výuky
čeština, angličtina
Počet kreditů
3
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Ústav fyziky (FYZ)
Nabízen zahraničním studentům
Všech fakult
Výsledky učení předmětu
Studenti zvládnou cíl předmětu, tj. osvojí si pokročilejší výpočetní metody tepelného odporu stavebních konstrukcí se zahrnutím teplotně závislého součinitele tepelné vodivosti. Osvojí si také pokročilejší výpočetní metody kondenzace ve stavebních konstrukcích pomocí zobecněných neizotermálních transportních rovnic.
Prerekvizity
Základní znalosti fyziky, základní znalosti matematické analýzy, základní znalosti tepelné techniky budov, základní znalosti akustiky vnitřních prostor.
Osnovy výuky
1. Typy pórů, pórovitost, vzdušná vlhkost absolutní a relativní, fyzisorpce a chemisorpce.
2. Sorpční izotermy: (a) Harkinse a Juryho, (b) Langmuira, (c) Brunauera, Emmeta a Tellera (BET).
3. Třífázový systém, potenciál pórové vody, retenční čára vlhkosti.
4. Měřící metody, hystereze retenční čáry, rozbor retenčních čar.
5. Základy nerovnovážné termodynamiky.
6. Fenomenologické transportní rovnice, Fourierovy rovnice vedení tepla.
7. Nelineární teplotní profily ve stavebních konstrukcích.
8. Fickovy rovnice difúze a jejich řešení.
9. Izotermická a neizotermická difúze.
10. Nelineární tlakové profily vodní páry v konstukcích.
11. Termodifúze (Soretův jev), transport vlhkosti ve třech vlhkostních oblastech: pod-hygroskopické, hygroskopické a nad-hygroskopické.
12. Klasický a zobecněný Glaserův kondenzační model.
13. Vnitřní akustika.
2. Sorpční izotermy: (a) Harkinse a Juryho, (b) Langmuira, (c) Brunauera, Emmeta a Tellera (BET).
3. Třífázový systém, potenciál pórové vody, retenční čára vlhkosti.
4. Měřící metody, hystereze retenční čáry, rozbor retenčních čar.
5. Základy nerovnovážné termodynamiky.
6. Fenomenologické transportní rovnice, Fourierovy rovnice vedení tepla.
7. Nelineární teplotní profily ve stavebních konstrukcích.
8. Fickovy rovnice difúze a jejich řešení.
9. Izotermická a neizotermická difúze.
10. Nelineární tlakové profily vodní páry v konstukcích.
11. Termodifúze (Soretův jev), transport vlhkosti ve třech vlhkostních oblastech: pod-hygroskopické, hygroskopické a nad-hygroskopické.
12. Klasický a zobecněný Glaserův kondenzační model.
13. Vnitřní akustika.
Učební cíle
1) Osvojení pokročilejších výpočetních metod tepelného odporu stavebních konstrukcí se zahrnutím teplotně závislého součinitele tepelné vodivosti.
2) Osvojení pokročilejších výpočetních metod kondenzace ve stavebních konstrukcích pomocí zobecněných neizotermálních transportních rovnic.
2) Osvojení pokročilejších výpočetních metod kondenzace ve stavebních konstrukcích pomocí zobecněných neizotermálních transportních rovnic.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.
Základní literatura
T. Ficker, Aplikovaná fyzika, modul 4, Akustika vnitřních prostor, FAST VUT, Brno, 2004 - skriptum (CS)
T. Ficker, Aplikovaná fyzika, modul 3, Tepelné záření ve stavebních konstrukcích, FAST VUT, Brno, 2004 - skriptum. (CS)
T. Ficker, Aplikovaná fyzika, modul1, Vedení tepla ve stavebních konstrukcích, FAST VUT, 2008 - skriptum. (CS)
T. Ficker, Příručka stavební tepelné techniky, akustiky a denního osvětlení, CERM, Brno, 2004 (CS)
T. Ficker, Aplikovaná fyzika, modul 3, Tepelné záření ve stavebních konstrukcích, FAST VUT, Brno, 2004 - skriptum. (CS)
T. Ficker, Aplikovaná fyzika, modul1, Vedení tepla ve stavebních konstrukcích, FAST VUT, 2008 - skriptum. (CS)
T. Ficker, Příručka stavební tepelné techniky, akustiky a denního osvětlení, CERM, Brno, 2004 (CS)
Doporučená literatura
Literatura doporučená studentům je totožná s literaturou základní k tomuto předmětu. (CS)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Typy pórů, pórovitost, vzdušná vlhkost absolutní a relativní, fyzisorpce a chemisorpce.
2. Sorpční izotermy: (a) Harkinse a Juryho, (b) Langmuira, (c) Brunauera, Emmeta a Tellera (BET).
3. Třífázový systém, potenciál pórové vody, retenční čára vlhkosti.
4. Měřící metody, hystereze retenční čáry, rozbor retenčních čar.
5. Základy nerovnovážné termodynamiky.
6. Fenomenologické transportní rovnice, Fourierovy rovnice vedení tepla.
7. Nelineární teplotní profily ve stavebních konstrukcích.
8. Fickovy rovnice difúze a jejich řešení.
9. Izotermická a neizotermická difúze.
10. Nelineární tlakové profily vodní páry v konstukcích.
11. Termodifúze (Soretův jev), transport vlhkosti ve třech vlhkostních oblastech: pod-hygroskopické, hygroskopické a nad-hygroskopické.
12. Klasický a zobecněný Glaserův kondenzační model.
13. Vnitřní akustika.
Cvičení
13 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Témata a náplň laboratorních cvičení:
1. Stanovení měrné tepelné kapacity pevných látek kalorimetrem (měření)
2. Stanovení součinitele teplotní roztažnosti pevných látek (měření)
3. Stanovení měrné tepelné vodivosti cihly nestacionární metodou (měření)
4. Stanovení adiabatické Poissonovy konstanty vzduchu (měření)
5. Stanovení topného faktoru tepelného čerpadla (měření)
6. Frekvenční závislost činitele zvukové pohltivosti (měření)
7. Frekvenční analýza zvuku (měření)
8. Doba dozvuku v místnosti (měření)
9. Stanovení drsnosti lomových ploch konfokálním mikroskopem (měření)
Během celého semestru studenti řeší zadaný soubor numerických problémů a svoje výsledky průběžně odevzdávají ke kontrole učitelům, aby provedli kontrolu výsledků.