Kriogenika

Informacje ogólne

Kod przedmiotu:

FA/I-DI>Krio

Kod Erasmus / ISCED:

(brak danych) / (brak danych)

Nazwa przedmiotu:

Kriogenika

Jednostka:

Katedra Fizyki i Inżynierii Medycznej

Grupy:

Punkty ECTS i inne:

(brak)

Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:

roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

zobacz reguły punktacji

Język prowadzenia:

polski

Pełny opis:

W trakcie kursu studenci uzyskują podstawową wiedzę dotyczącą metod obniżania temperatury, skraplania i transportu gazów. Studenci także poznają techniki uzyskiwania bardzo niskich temperatur (poniżej 1K), oraz poznają problemy związane z pomiarem temperatur.

Treści kształcenia

- Uzyskiwanie niskich temperatur - droga do zera bezwzględnego - rys historyczny. Techniczne zastosowania temperatur kriogenicznych.

- Metody otrzymywania niskich temperatur. Termodynamiczny obieg chłodniczy. Efekt Joule'a-Thomsona. Skraplanie gazów. Rozmagnesowanie adiabatyczne. Rozmagnesowanie jądrowe.

- Nadpłynność:

- Lepkość ciekłego helu II

- Teoria Landaua - fonony, rotony

- Wiry kwantowe w helu II

- Model Feynmana helu II.

- Nadprzewodnictwo:

- Efekt Meissnera

- Zależność oporu od temperatury

- Nadprzewodniki I i II rodzaju, teorie nadprzewodnictwa

- Efekt Josephsona

- Nadprzewodzące interferometry kwantowe (SQUID.)

- Układy spinowe. Otrzymywanie ujemnych temperatur bezwzględnych.

- Własności cieczy kriogenicznych: Własności 4He, 3He, N, CO2.

- Wykorzystanie technologii próżniowych w kriogenice

- Wytwarzanie próżni

- Pomiary próżniowe.

- Pomiar temperatury ze szczególnym uwzględnieniem temperatur kriogenicznych: Termometry gazowe, Termometry ciśnieniowe, Termometry oporowe, Termometry magnetyczne, Termopary.(W) Zasada działania regulatorów temperatury (L). Wyznaczanie charakterystyki termometru (L)

- Własności materiałów konstrukcyjnych w niskich temperaturach:

- Własności mechaniczne

- Własności cieplne

- Własności elektryczne.

- Ciecze kriogeniczne:Przechowywanie, transport i zasady BHP. Praktyczne wykorzystanie niskich temperatur.

Literatura:

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

Maciej Chorowski - Kriogenika, podstawy i zastosowania - IPPU MASTA Gdańsk. - 2007

Zbigniew Królicki - Termodynamiczne podstawy obniżania temperatury - Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław. - 2006

K. Mendelson - Fizyka niskich temperatur - PWN, Warszawa. - 1966

R.B. Scott - Technika niskich temperatur - WNT, Warszawa . - 1963

Literatura do samodzielnego studiowania

J. Stankowski, B. Czyżak - Nadprzewodnictwo - WNT, Warszawa . - 1994

Literatura uzupełniająca

B. Stefanowski - Technika bardzo niskich temperatur w zastosowaniu do skraplania gazów - PWN Warszawa. - 1964

M.W. Zemansky - Temperatury bardzo niskie i bardzo wysokie - PWN, Warszawa . - 1964

G.K. White - Technika doświadczalna w fizyce niskich temperatur - PWN, Warszawa . - 1965

Efekty uczenia się:

Student, który zaliczył moduł	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Sposoby weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia
Wskazuje obszary zainteresowań kriogeniki i dziedziny jej wykorzystania.	wykład	egzamin cz. pisemna
Potrafi podać metody osiągania temperatur kriogenicznych, oraz wyjaśnić zasadę działanie urządzeń kriogenicznych i skraplarek gazów.	wykład	egzamin cz. pisemna
Zna pojęcia nadciekłości i nadprzewodnictwa	wykład	egzamin cz. pisemna
Zna ciecze kriogeniczne. Potrafi opisać techniki pomiaru i regulacji temperatury.	wykład, laboratorium	egzamin cz. pisemna
Potrafi wymienić materiały odporne na niskie temperatury. Potrafi podać sposoby izolowania i przechowywania zbiorników z cieczami kriogenicznymi.	wykład, laboratorium	egzamin cz. pisemna

Metody i kryteria oceniania:

na ocenę 3	na ocenę 4	na ocenę 5
Wskazuje obszary zainteresowań kriogeniki i dziedziny jej wykorzystania.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również potrafi szczegółowo omówić przynajmniej jeden z obszarów zainteresowań kriogeniki	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również potrafi szczegółowo omówić przynajmniej kilka z obszarów zainteresowań kriogeniki
Potrafi podać metody osiągania temperatur kriogenicznych, oraz wyjaśnić zasadę działanie urządzeń kriogenicznych i skraplarek gazów.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również potrafi szczegółowo omówić przynajmniej jedną z metod osiągania temperatur kriogenicznych, potrafi omówić budowę i zasadę działania przynajmniej dwu urządzeń kriogenicznych.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również potrafi szczegółowo omówić kilka z metod osiągania temperatur kriogenicznych, potrafi omówić budowę i zasadę działania wielu urządzeń kriogenicznych.
Zna pojęcia nadciekłości i nadprzewodnictwa	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również Potrafi omówić nadciekłość na przykładzie 4He i 3He. Potrafi dokonać podziału nadprzwodników ze względu na różne kryteria.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również Wyjaśnia zjawiska nadciekłości i nadprzewodnictwa w oparciu o najnowsze teorie
Zna ciecze kriogeniczne. Potrafi opisać techniki pomiaru i regulacji temperatury.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również Potrafi omówic własności cieczy kriogenicznych i zaprojektować prosty układ regulacji temperatury	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również Wyjaśnia szczegółowo zasadę działania różnego rodzaju regulatorów temperatury
Potrafi wymienić materiały odporne na niskie temperatury. Potrafi podać sposoby izolowania i przechowywania zbiorników z cieczami kriogenicznymi.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również Potrafi omówić własności materiałów, które są powszechnie stosowane w niskich temperaturach	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również Potrafi dobrać odpowiedni materiał w zależności od wymaganego obszaru zastosowań i wymaganego zakresu temperatur

Przedmiot nie jest oferowany w żadnym z aktualnych cykli dydaktycznych.

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza.