Tßτλος του μαθÞματος | ΠεριβαλλοντικÞ ΦυσικÞ
Κωδικüς αριθμüς μαθÞματος | ΕΕΝ102
Τýπος του μαθÞματος | Υποχρεωτικü
Επßπεδο του μαθÞματος | Μεταπτυχιακü (ΜΔΕ)
¸τος σπουδþν | Πρþτο
ΕξÜμηνο | Πρþτο
ΠιστωτικÝς μονÜδες ECTS | 9
¼νομα του διδÜσκοντος/των διδασκüντων | Γ. Λευθεριþτης, Επ. ΚαθηγητÞς (ΣυντονιστÞς) Α. Αργυρßου, Αν. ΚαθηγητÞς, Α. Καζατζßδης Επ. ΚαθηγητÞς
Επιδιωκüμενα μαθησιακÜ αποτελÝσματα του μαθÞματος | Στο τÝλος αυτοý του μαθÞματος ο φοιτητÞς θα μπορεß να 1. Κατανοεß σε βÜθος τις Ýννοιες της διÜδοσης θερμüτητας, μεταφορÜς μÜζας και ορμÞς, καθþς και να τις εφαρμüζει για την επßλυση προβλημÜτων που αφοροýν το περιβÜλλον. 2. Κατανοεß σε βÜθος τις Ýννοιες της μηχανικÞς των ρευστþν και να τις εφαρμüζει για την επßλυση προβλημÜτων που αφοροýν στις περιβαλλοντικÝς επιστÞμες.
Δεξιüτητες | Στο τÝλος αυτοý του μαθÞματος ο φοιτητÞς θα Ýχει περαιτÝρω αναπτýξει τις ακüλουθες δεξιüτητες 1. Ικανüτητα να επιδεικνýει γνþση και κατανüηση των ουσιωδþν δεδομÝνων, εννοιþν, αρχþν και θεωριþν που σχετßζονται με την περιβαλλοντικÞ φυσικÞ. 2. Ικανüτητα να εφαρμüζει αυτÞ τη γνþση και κατανüηση στη λýση ποιοτικþν και ποσοτικþν προβλημÜτων μη οικεßας φýσης. 3. Ικανüτητα να υιοθετεß και να εφαρμüζει μεθοδολογßα στη λýση μη οικεßων προβλημÜτων. 4. Δεξιüτητες μελÝτης που χρειÜζονται για τη συνεχÞ επαγγελματικÞ ανÜπτυξη.
ΠροαπαιτÞσεις | Δεν υπÜρχουν προαπαιτοýμενα μαθÞματα. Οι φοιτητÝς θα πρÝπει να Ýχουν τουλÜχιστον βασικÝς προπτυχιακÝς γνþσεις ΓενικÞς ΦυσικÞς, Διαφορικοý και Ολοκληρωτικοý Λογισμοý, ΓραμμικÞς ¢λγεβρας και Διαφορικþν Εξισþσεων.
Περιεχüμενα (ýλη) του μαθÞματος | ΜαθηματικÞ εισαγωγÞ. Βασικοß νüμοι φυσικÞς περιβÜλλοντος. Αντßσταση στις ροÝς. ΜεταφορÜ ýλης, ενÝργειας και ορμÞς. ΔιÜδοση θερμüτητας. Νüμος Fourier για την αγωγÞ. ΓενικÞ διαφορικÞ εξßσωση αγωγÞς και λýσεις σε διÜφορες γεωμετρßες. ΜεταβολÞ της θερμοκρασßας με το βÜθος στο Ýδαφος. ΜορφÝς και μετατροπÝς ενÝργειας. ΠηγÝς ενÝργειας. ΡοÞ ενÝργειας. Ισοδýναμες αντιστÜσεις. ΜοριακÜ φÜσματα. ΠεριβαλλοντικÞ φασματοσκοπßα. Νüμοι ακτινοβολßας. ΜÝλαν σþμα. ΦαιÜ σþματα. ΘερμοδυναμικÝς διεργασßες. ΜεταφορÜ θερμüτητας. ΑδιÜστατες ομÜδες. Αριθμοß Nusselt, Prandtl και Grashof. ΚριτÞρια ελεýθερης και εξαναγκασμÝνης μεταφορÜς θερμüτητας. ΕφαρμογÝς. ΜεταφορÜ μÜζας. Νüμοι της διÜχυσης. Αριθμοß Sherwood και Schmidt. Ακτινοβολßα μικροý και μεγÜλου μÞκους κýματος. ΗλιακÞ ακτινοβολßα. ΗλεκτρομαγνητικÝς ακτινοβολßες. Επßδραση στο περιβÜλλον. Ατμüσφαιρα, ενεργειακü ισοζýγιο, κλßμα, υγρασßα, Üνεμος. ΜεταφορÜ ρýπων. ΜηχανικÞ των ρευστþν. α) ΕισαγωγÞ: ΑρχÞ του συνεχοýς μÝσου, ιξþδες, οριακü στρþμα, Νευτþνεια ρευστÜ, ιδανικÜ ρευστÜ, στρωτÞ- τυρβþδης ροÞ, αριθμüς Re. β) ΣτατικÞ των ρευστþν: ΤανυστÞς τÜσεων, διαφορικÞ εξßσωση στατικÞς των ρευστþν, ρευστÜ που ισορροποýν υπü την επßδραση του βÜρους τους, εφαρμογÝς. γ) ΚινηματικÞ των ρευστþν: ΡευματικÝς γραμμÝς , παρÜγωγος κατÜ τη ροÞ, απüκλιση, θεþρημα Gauss, εξßσωση συνÝχειας, ρευματικÞ συνÜρτηση, στροβιλισμüς, δυναμικü ταχýτητας, κυκλοφορßα, θεþρημα Stokes, νüμος Biot-Savart. Ιδανικü ρευστü και παραδεßγματα ροÞς: πηγÞ, καταβüθρα, διπολικÞ πηγÞ, σημειακüς στρüβιλος, ροÞ γýρω απü κýλινδρο, Üντωση. δ) ΔυναμικÞ των ρευστþν. Εξßσωση ορμÞς, εξßσωση Euler, νüμος Stokes για το ιξþδες, εξισþσεις Navier- Stokes, εξßσωση ενÝργειας, νüμος Bernoulli και εφαρμογÝς. ε) ΕιδικÜ θÝματα: ΟριακÜ στρþματα στη στρωτÞ και τυρβþδη ροÞ, σýμμορφη απεικüνιση. ΜετÜδοση Θερμüτητας με ΜεταφορÜ ¸ννοιες της φυσικÞς και εξαναγκασμÝνης μεταφορÜς θερμüτητας Βασικοß αδιÜστατοι αριθμοß ΔιαστατικÞ ανÜλυση – Θεþρημα Vaschy – Buckingham ΠαραμετρικÝς σχÝσεις φυσικÞς και εξαναγκασμÝνης μεταφορÜς στη φυσικÞ και τυρβþδη ροÞ ΜικτÞ μεταφορÜ ΕφαρμογÝς ΜετÜδοση θερμüτητας με ακτινοβολßα ¸ννοια της θερμικÞς ακτινοβολßας ΒασικÜ ακτινομετρικÜ μεγÝθη Αλληλεπßδραση ακτινοβολßας – ýλης. Οπτοθερμικοß συντελεστÝς ΜονοχρωματικÜ – ολοφασματικÜ / ΚατευθυντικÜ – ημισφαιρικÜ μεγÝθη ΜÝλαν σþμα και νüμοι αυτοý ΑνταλλαγÞ ακτινοβολßας μεταξý πραγματικþν σωμÜτων – ΠαρÜγοντας μορφÞς ΕφαρμογÝς
Συνιστþμενη βιβλιογραφßα προς μελÝτη | Principles of Environmental Physics, J.L. Monteith and M. Unsworth, Second Edition, Arnold, London, 1990. Environmental Physics, Egbert Boeker and Rienk van Grondelle, John Wiley and Sons, 1995. The Climate Near the Ground, R. Geiger, Harvard University Press, Cambridge, Mass. 1965. An Introduction to Environmental Biophysics, G.S. Campbell, Springer-Verlag, New York, 1977. Boundary Layer Climates, T.R. Oke. Methuen, London, Second Edition, 1987. Fundamentals of Soil Physics, D. Hillel, Academic Press, New York, 1980 Soil Physics with Basic, G.S. Campbell, Elsevier, Amsterdam, 1986 Man and his Thermal Environment, R.P. Clark and O.G. Edholm, Edward Arnold, London, 1985 An Introduction to the Enviromental Physics of Soil , Water and Watersheds Calvin W. Rose (2004) Cambridge Univ. Press. Thermodynamics of Natural Systems (Second Edition) Greg Anderson (2005) Cambridge Univ. Press. Understanding Environmental Pollution (Second Edition) Marquita K.Hill (2004) Cambridge Univ. Press. Χ. ΓεωργαλÜς. «Παραδüσεις ΜηχανικÞς των Ρευστþν». Εκδüσεις Παν/μßου Πατρþν, 1995. Ν. Καφοýσιας. «ΜηχανικÞ των Ρευστþν». Εκδüσεις Παν/μßου Πατρþν. R. W. Fox, A.T. McDonald, P.J. Pritchard, “Introduction to fluid mechanics”, 2006, John Wiley & Sons. S. Whitaker. “Introduction to fluid mechanics”, 1992, Krieger Pub. Co. D.J. Tritton. “Physical Fluid Dynamics”. 1988, Oxford University Press. J. Katz, A. Plotkin. “Low-speed aerodynamics”, 2001, Cambridge University Press Αργυρßου Α. Α., Γιαννοýλη Μ., (2010) ΕισαγωγÞ στην ΠεριβαλλοντικÞ & ΕνεργειακÞ ΦυσικÞ. ΠανεπιστημιακÝς Εκδüσεις ΑρÜκυνθος, ΑθÞνα. Pitts D.R., Sisom L.E. Heat Transfer. McGraw-Hill, New York, 1977. Siegel, R., Howell, J.R. Thermal radiation heat transfer, Hemisphere Publishing Corporation, Washington D.C., 1992.
ΔιδακτικÝς και μαθησιακÝς μÝθοδοι | Παραδüσεις με χρÞση διαφανειþν Þ/και παρουσιÜσεις με powerpoint, φροντιστÞρια με υποδειγματικÞ επßλυση προβλημÜτων, επßλυση προβλημÜτων απü τους φοιτητÝς.
ΜÝθοδοι αξιολüγησης/βαθμολüγησης | 1) ΠαρÜδοση εργασιþν επßλυσης προβλημÜτων απü τους φοιτητÝς (30% του τελικοý βαθμοý, υπολογßζεται μüνον üταν στην τελικÞ εξÝταση ο φοιτητÞς εξασφαλßσει το βαθμü 5) 2) ΓραπτÞ εξÝταση (70% του τελικοý βαθμοý)
Γλþσσα διδασκαλßας | ΕλληνικÜ. Mποροýν üμως να γßνουν οι παραδüσεις στην αγγλικÞ γλþσσα στην περßπτωση που αλλοδαποß φοιτητÝς παρακολουθοýν το πρüγραμμα.