Detail předmětu

Aplikovaná fyzika (EVB)

FAST-NBB011Ak. rok: 2024/2025

1. Kinetická teorie plynů, výpočet základních parametrů vzduchu, tepelná kapacita, počet stupňů volnosti
2. Složení vzduchu, fyzikální principy měření přítomnosti kontaminantů, problematika mikro- a nanočástic
3. Vzdušná vlhkost, výpočet a experimentální demonstrace hlavních parametrů, metody měření, latentní teplo vody,
rekuperace
4. Základy termodynamiky, účinnost tepelných strojů, tepelné motory, termoelektrické materiály a jejich užití,
kombinovaná výroba elektřiny, tepla a chladu
5. Energie, cena, výroba, přeměna, skladování, přenos, obnovitelné zdroje, spotřeba energie dle formy a odvětví podle Českého statistického úřadu
6. Energetická náročnost v dopravě, elektromobily a vlastnosti lithiových akumulátorů, ekonomika provozu, základní
parametry nabíjecích stanic
7. Vedení tepla, Fourierův zákon, základní algoritmy pro výpočet stacionárního i neustáleného stavu, volně šiřitelný software pro řešení parciálních diferenciálních rovnic
8. Hospodaření s tepelnou energií - akumulace, dlouhodobá udržitelnost tepelných čerpadel, termální bilance ve vrtech a zemních registrech
9. Elektromagnetické záření, přehled, aplikace - bezdrátová komunikace, infračervené záření, degradace materiálů UV zářením, přenos tepla, spektrální charakteristiky, vlastnosti lidského zraku, vnímání barev a osvětlení
10. Záření černého tělesa, Planckův vyzařovací zákon, přenos tepla zářením, vlastnosti materiálů ve viditelné a
infračervené oblasti
11. Skleníkový efekt, princip, využití i rizika, skleníkové plyny, solární kolektory, selektivní vrstvy
12. Princip fotovoltaických článků, závislost účinnosti na vybraných parametrech, optimální pracovní bod, konverze, invertory, střídače, stabilita rozvodné sítě
13. Inteligentní budovy, automatizované měření fyzikálních veličin, úvod do programování jednočipových
mikropočítačů, návrh systémů se zpětnou vazbou, regulační technika, stabilita systémů

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

3

Zajišťuje ústav

Ústav fyziky (FYZ)

Vstupní znalosti

Základní znalosti fyziky, základní znalosti matematické analýzy, základní znalosti tepelné techniky budov

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

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.
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.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program NPC-EVB magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Kinetická teorie plynů, výpočet základních parametrů vzduchu, tepelná kapacita, počet stupňů volnosti 2. Složení vzduchu, fyzikální principy měření přítomnosti kontaminantů, problematika mikro- a nanočástic 3. Vzdušná vlhkost, výpočet a experimentální demonstrace hlavních parametrů, metody měření, latentní teplo vody, rekuperace 4. Základy termodynamiky, účinnost tepelných strojů, tepelné motory, termoelektrické materiály a jejich užití, kombinovaná výroba elektřiny, tepla a chladu 5. Energie, cena, výroba, přeměna, skladování, přenos, obnovitelné zdroje, spotřeba energie dle formy a odvětví podle Českého statistického úřadu 6. Energetická náročnost v dopravě, elektromobily a vlastnosti lithiových akumulátorů, ekonomika provozu, základní parametry nabíjecích stanic 7. Vedení tepla, Fourierův zákon, základní algoritmy pro výpočet stacionárního i neustáleného stavu, volně šiřitelný software pro řešení parciálních diferenciálních rovnic 8. Hospodaření s tepelnou energií - akumulace, dlouhodobá udržitelnost tepelných čerpadel, termální bilance ve vrtech a zemních registrech 9. Elektromagnetické záření, přehled, aplikace - bezdrátová komunikace, infračervené záření, degradace materiálů UV zářením, přenos tepla, spektrální charakteristiky, vlastnosti lidského zraku, vnímání barev a osvětlení 10. Záření černého tělesa, Planckův vyzařovací zákon, přenos tepla zářením, vlastnosti materiálů ve viditelné a infračervené oblasti 11. Skleníkový efekt, princip, využití i rizika, skleníkové plyny, solární kolektory, selektivní vrstvy 12. Princip fotovoltaických článků, závislost účinnosti na vybraných parametrech, optimální pracovní bod, konverze, invertory, střídače, stabilita rozvodné sítě 13. Inteligentní budovy, automatizované měření fyzikálních veličin, úvod do programování jednočipových mikropočítačů, návrh systémů se zpětnou vazbou, regulační technika, stabilita systémů

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. Základní charakteristiky fotovoltaického modulu