Slide background

Εισαγωγή στη Χημική Μηχανική & Περιβαλλοντική Μηχανική

1. ΓΕΝΙΚΑ

ΣχολήΧημικών Μηχανικών και Μηχανικών Περιβάλλοντος
Επίπεδο ΣπουδώνΠροπτυχιακό
Κατεύθυνση-
Κωδικός μαθήματος         ΜΠ 113Εξάμηνο Σπουδών1ο
Είδος μαθήματοςΥποχρεωτικό
Αυτοτελείς Διδακτικές ΔραστηριότητεςΕβδομαδιαίες Ώρες ΔιδασκαλίαςΠιστωτικές Μονάδες
Διαλέξεις και Aσκήσεις πράξης3
Θ=2, Α=1, Ε=0
4
Τύπος ΜαθήματοςΥποβάθρου
Προαπαιτούμενα Μαθήματα 
Γλώσσα Διδασκαλίας και εξετάσεωνΕλληνική
Το Μάθημα προσφέρεται σε φοιτητές ERASMUSΝαι
Ηλεκτρονική Σελίδα Μαθήματος (URL) 

 

2. MΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, ο/η φοιτητής/τρια θα πρέπει να:

  1. έχει αντίληψη των βασικών εννοιών και αρχών και του μαθησιακού περιβάλλοντος των επιστημών της Χημικής Μηχανικής και της Μηχανικής Περιβάλλοντος,
  2. έχει αντίληψη του ρόλου και των δραστηριοτήτων των Χημικών Μηχανικών και των Μηχανικών Περιβάλλοντος στον παραγοντικό και ενεργειακό ιστό μια χώρας και στην προστασία του περιβάλλοντος,     
  3. έχει κατανοήσει τα σημαντικότερα παγκόσμια ενεργειακά και περιβαλλοντικά προβλήματα,
  4. έχει εξοικειωθεί επαρκώς με τις μονάδες μέτρησης των φυσικών μεγεθών, καθώς και με τις μετατροπές μεταξύ των διαφόρων μονάδων μέτρησης,
  5. έχει εξασκηθεί στην πραγματοποίηση τεχνικών υπολογισμών στη Χημική Μηχανική και τη Μηχανική Περιβάλλοντος
  6. έχει κατανοήσει τις βασικές έννοιες των ισοζυγίων μάζας και ενέργειας και να μπορεί να τα εφαρμόζει στη μοντελοποίηση και επίλυση απλών φυσικοχημικών διεργασιών,
  7. έχει κατατοπιστεί για τις διεθνείς τάσεις και προοπτικές καινοτόμου έρευνας σε θέματα Χημικής Μηχανικής και Μηχανικής Περιβάλλοντος, καθώς και να έχει πλήρη εικόνα της σχετικής έρευνας που επιτελείται στην Σχολή ΧΗΜΗΠΕΡ.

Οι δεξιότητες που αναμένεται να αναπτύξει ο φοιτητής/τρια με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος είναι:

  1. Ικανότητα αντίληψης των σύγχρονων θεμάτων που αντιμετωπίζει ή στοχεύει η Χημική και Ενεργειακή Βιομηχανία.
  2. Κατανόηση των περιβαλλοντικών προβλημάτων και προκλήσεων σε παγκόσμιο και τοπικό επίπεδο
  3. Ικανότητα πραγματοποίησης μετατροπών μεταξύ των διαφόρων μονάδων μέτρησης φυσικών μεγεθών που απαντώνται συχνά στη Χημική Μηχανική και τη Μηχανική Περιβάλλοντος.
  4. Ικανότητα μοντελοποίησης απλών φυσικοχημικών διεργασιών και πραγματοποίησης τεχνικών υπολογισμών.
  5. Ικανότητα κατάστρωσης και επίλυσης ισοζυγίων μάζας και ενέργειας σχετικά απλών συστημάτων.
 
Γενικές Ικανότητες
 
  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
  • Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον
  • Σχεδιασμός και διαχείριση έργων
  • Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον
 

3. ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

 
  1. Ορισμός της Επιστήμης του Χημικού Μηχανικού. Μαθησιακό περιεχόμενο, δεξιότητες, δραστηριότητες και επαγγελματικά δικαιώματα. Η Χημική και Ενεργειακή Βιομηχανία υπό το πρίσμα της αειφορίας και του καθαρού περιβάλλοντος: Ανάπτυξη αντιρρυπαντικών τεχνολογιών παραγωγής προϊόντων, τεχνολογιών εξοικονόμησης ενέργειας, ελάχιστου αποτυπώματος άνθρακα και ανακύκλωσης υλικών.   
  2. Μεθοδολογία μοντελοποίησης φυσικοχημικών φαινομένων, η έννοια του φυσικοχημικού και μαθηματικού προτύπου, Πηγές εξισώσεων μαθηματικού προτύπου (εξισώσεις διατήρησης μάζας, ενέργειας ορμής, στροφορμής, ηλεκτρικού φορτίου, και καταστατικές εξισώσεις). Ολοκληρωματική και διαφορική μέθοδος επεξεργασίας πειραματικών μετρήσεων.
  3. Ισοζύγια μάζας χημικών συστατικών σε απλούς αντιδραστήρες. Η έννοιες της χημικής ισορροπίας και της μόνιμης κατάστασης. Μόνιμη και δυναμική συμπεριφορά απλού συστήματος. Η έννοια της κλιμάκωσης μεγέθους.
  4. Μεθοδολογία Διαστατικής Ανάλυσης. Βασικοί αδιάστατοι αριθμοί στη Χημική Μηχανική (Reynolds, Froude, Sherwood, Thiele, Damköhler, Biot, Arrhenius). Διαδικασία εύρεσης καταστατικών εξισώσεων (θεώρημα του Bunkinham).     
  5. Εισαγωγή στην Επιστήμη του Μηχανικού Περιβάλλοντος. Ιστορικά στοιχεία, γνώσεις και δεξιότητες, αντικείμενο εργασίας, επαγγελματικά δικαιώματα. Περιβαλλοντικά προβλήματα και αίτια. Αειφόρος ανάπτυξη. Περιβαλλοντική νομοθεσία. Περιβαλλοντική ηθική. Ευρωπαϊκή Περιβαλλοντική Ατζέντα. Λύσεις βασισμένες στη φύση.
  6. Επισκόπηση περιβαλλοντικών συστημάτων – οικοσυστήματα – βιοποικιλότητα. Διατήρηση φυσικών πόρων. Υδρολογικός κύκλος. Υδατικοί πόροι, λεκάνες απορροής, μέθοδος ελαχίστων τετραγώνων. Ρύπανση των υδάτων. Τεχνολογίες επεξεργασίας νερού και υγρών αποβλήτων. Επαναχρησιμοποίηση επεξεργασμένων εκροών.
  7. Κλιματική αλλαγή και ατμοσφαιρική ρύπανση. Φαινόμενο του θερμοκηπίου. Σωματιδιακοί ρύποι και Τεχνολογίες επεξεργασίας αέριων ρύπων. Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Αποτύπωμα άνθρακα.
  8. Στερεά και επικίνδυνα απόβλητα: συλλογή, ανακύκλωση, κομποστοποίηση, υγειονομική ταφή, καύση, παραγωγή ενέργειας. Οικονομικά του περιβάλλοντος, Περιβαλλοντική πολιτική, Κυκλική οικονομία.
  9. Μετρικά συστήματα, μονάδες μέτρησης μεγεθών και μετατροπές μονάδων. Συγγραφή επιστημονικών εκθέσεων: δομή και οργάνωση, χρήση Word-Excel-Powerpoint. Επιστημονική πληροφόρηση: αναζήτηση επιστημονικής βιβλιογραφίας, τρόποι αναφοράς βιβλιογραφίας.
  10. Σύντομα Σεμινάρια παρουσίασης της έρευνας των μελών ΔΕΠ/εργαστηρίων της Σχολής
  11. Σύντομα Σεμινάρια παρουσίασης της έρευνας των μελών ΔΕΠ/εργαστηρίων της Σχολής
  12. Σύντομα Σεμινάρια παρουσίασης της έρευνας των μελών ΔΕΠ/εργαστηρίων της Σχολής
  13. Σύντομα Σεμινάρια παρουσίασης της έρευνας των μελών ΔΕΠ/εργαστηρίων της Σχολής
 

4. ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ και ΜΑΘΗΣΙΑΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ - ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ

Τρόπος ΠαράδοσηςΣτην αίθουσα διδασκαλίας
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και ΕπικοινωνιώνΥποστήριξη μαθησιακής διαδικασίας μέσω της ηλεκτρονικής πλατφόρμας e-class
Οργάνωση ΔιδασκαλίαςΔραστηριότηταΦόρτος Εργασίας Εξαμήνου (ώρες)
- Διαλέξεις (+ Σεμινάρια)39
- Φροντιστήριο9
- Εκπόνηση προαιρετικής μελέτης (project)-
- Αυτοτελής μελέτη52
Σύνολο Μαθήματος100

Αξιολόγηση Φοιτητών

Ι. Γραπτή τελική εξέταση (100%) που περιλαμβάνει:
-    Επίλυση προβλημάτων

5. ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΒΙΒΙΟΓΡΑΦΙΑ

 
  • Perry’s Chemical Engineering Handbook, R.H. Perry, D.W. Green, J. O. Maloney,  McGraw-Hill, Sixth Ed. 1984, ISBN 0-07-049479-7.
  • Βασικές αρχές και υπολογισμοί στη χημική μηχανική, Himmelblau D., Riggs J., 8η έκδοση, Εκδόσεις Α. ΤΖΙΟΛΑ & ΥΙΟΙ Α.Ε., ISBN: 9789604185306 (το σύγγραμμα διατίθεται μέσω του Ευδόξου).
  • Εισαγωγή στην Περιβαλλοντική Μηχανική και Επιστήμη, G.M. Masters, W.P. Ela, Τρίτη Αμερικάνικη Έκδοση, Εκδόσεις Κλειδάριθμος, ISBN 9789604618521 (το σύγγραμμα διατίθεται μέσω του Ευδόξου).
  • Περιβαλλοντική Επιστήμη, Miller G. Tyler, Spoolman E. Scott, Παναγιώτης Δημητρακόπουλος, Κώστας Γαβριλάκης (επιμέλεια),15η Έκδοση, Εκδόσεις Α. Τζιόλα & Υιοί Α.Ε., ISBN: 978-960-418-613-6 (το σύγγραμμα διατίθεται μέσω του Ευδόξου)
  • Introduction to Environmental Engineering, M. Davis, D. Cornwell, 5th edition, Εκδόσεις McGraw-Hill Education, 2012, ISBN: 9780073401140.
  • Introduction to Environmental Engineering and Science, G.M. Masters, W.P. Ela, 3rd Edition, Εκδόσεις Pearson, 2008, ISBN: 978-1292025759.
  • Environmental Engineering: Fundamentals, Sustainability, Design, J.R. Mihelcic and J.B. Zimmerman, 2nd Edition, Εκδόσεις John Wiley & Sons, 2010, ISBN: 9780470165058.
  • Introduction to Environmental Engineering SI Edition, P.A. Vesilind, S.M. Morgan, L.G. Heine, 3rd Edition, Εκδόσεις, CENGAGE Learning, 2010, ISBN: 9780495295853.
 

6. ΔΙΔΑΣΚΟΝΤΕΣ

Υπεύθυνος/η μαθήματος:Καθηγητής Ι. Γεντεκάκης (Μέλος ΔΕΠ - ΧΗΜΗΠΕΡ),
Διδασκαλία μαθήματος:Καθηγητής Ι. Γεντεκάκης (Μέλος ΔΕΠ - ΧΗΜΗΠΕΡ), Επίκουρος Καθηγητής Α. Στεφανάκης (Μέλος ΔΕΠ - ΧΗΜΗΠΕΡ) και μέλη ΔΕΠ της Σχολής
Φροντιστηριακές ασκήσεις:Καθηγητής Ι. Γεντεκάκης (Μέλος ΔΕΠ - ΧΗΜΗΠΕΡ), Επίκουρος Καθηγητής Α. Στεφανάκης (Μέλος ΔΕΠ - ΧΗΜΗΠΕΡ)
Εργαστηριακές ασκήσεις: