Μαθήματα

Διδακτέα Ύλη Μαθήματος:

1. Ἐν ἀρχῇ ἦν τά ἂτομα

2. Το κβαντομηχανικό μοντέλο του ατόμου

3. Περιοδικός πίνακας και περιοδικές ιδιότητες των στοιχείων

4. Χημικός δεσμός

5. Μοριακή δομή και τροχιακά

6. Στοιχειομετρία και χημικές αντιδράσεις

7. Ενέργεια και θερμοχημεία

8. Καταστάσεις της ύλης, διαμοριακές δυνάμεις και διαλύματα

9. Οξέα και βάσεις

10. Ισορροπίες οξέων και βάσεων

11. Διαλυτότητα και ισορροπίες συμπλόκων ιόντων

12. Χημική θερμοδυναμική

13. Ηλεκτροχημεία

Το μάθημα αποσκοπεί στη γνωστική προσέγγιση των φοιτητών σε θεμελιώδεις έννοιες της Γεωλογίας και ιδιαίτερα των γεωλογικών διεργασιών, η γνώση των οποίων είναι απαραίτητη στα πλαίσια της αειφόρου διαχείρισης του Γεωπεριβάλλοντος. Περιλαμβάνει την παρουσίαση και ανάλυση θεωρητικών γεωλογικών εννοιών, καθώς και γεωλογικών εφαρμογών.  

 

ΘΕΩΡΙΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

• Γεωλογία και Άνθρωπος. Κλάδοι των Γεωεπιστημών.
• Πλανήτης Γη. Δομή και ιδιότητες.  Γεωγραφικές συντεταγμένες. Γεωλογικός χρόνος.
• Ενδογενείς Γεωδυναμικές Διεργασίες. Θεωρία λιθοσφαιρικών πλακών. Ηφαιστειότητα. Γεωτεκτονικές και μορφοτεκτονικές διεργασίες. Τάσεις και παραμορφώσεις. Πτυχώσεις. Ορογενέσεις. Τεκτονικές λεκάνες. Τεκτονικές ασυνέχειες. Ρήγματα. Σεισμικότητα. Το Ελληνικό Ορογενές και το Ελληνικό Τόξο.
• Κρυσταλλογένεση. Ορυκτά. Πετρώματα. Γεωλογικοί σχηματισμοί. Γεωμηχανικά χαρακτηριστικά.
• Στρωματογραφία γεωλογικών σχηματισμών. Διαμόρφωση γεωτεκτονικών δομών.
• Χερσαίο  και παράκτιο γεωπεριβάλλον.
• Κλίμα. Υδρολογικός κύκλος. Κίνηση επιφανειακών & υπόγειων νερών. Υδρολογικά και Υδρογεωλογικά χαρακτηριστικά.
• Εξωγενείς Γεωλογικές Διεργασίες. Αποσάθρωση και Διάβρωση.
• Φυσικοί πόροι.
• Γεωπεριβάλλον και Γεωποικιλότητα.
• Ανθρωπογενείς επιδράσεις και επιπτώσεις.
• Φυσικές Καταστροφές. Φαινόμενα αστοχίας και αστάθειας πρανών, φυσικής ή τεχνικής προέλευσης. Εδαφικές Μετακινήσεις. Κατολισθήσεις & Καθιζήσεις
• Αλληλοεπίδραση των επί μέρους γεωπαραγόντων και των ανθρωπογενών επιδράσεων μίας εξεταζόμενης περιοχής, στη διαμόρφωση των γεωπεριβαλλοντικών και τεχνικογεωλογικών της συνθηκών.  Μητρώο Απεικόνισης της Αλληλοεπίδρασης.

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

Παρουσίαση των αποτελεσμάτων ευρέος φάσματος επιστημονικών Γεωλογικών Ερευνών & Μελετών, οι οποίες εκπονήθηκαν σε πλαίσια της Αποκατάστασης, Προστασίας και Ανάδειξης του Γεωπεριβάλλοντος, Αξιοποίησης Υδατικών Πόρων, Χωροταξικού & Πολεοδομικού Σχεδιασμού και Κατάρτισης Γενικών Σχεδίων &  Μελετών μεγάλων Αναπτυξιακών Έργων Υποδομής

Προτεινόμενα βιβλία

 

1. • Βιβλίο [45234]: Γενικά Μαθηματικά - Απειροστικος Λογισμός τόμος Ι, Αθανασιάδης Χ. Ε., Γιαννακούλιας Ε., Γιωτόπουλος Σ.Χ
2. • Βιβλίο [122075558]: Μαθηματική Ανάλυση Ι, Θεμιστοκλής Ρασσιάς
3. • Βιβλίο [122076672]: Ανάλυση, Rogawski J.-Adams C.-Franzosa R

στον φάκελο έγγραφα   θα  ανεβαίνουν οι σημειώσεις το μαθήματος

 

 

 

Εισαγωγή στην επιστήμη του Χημικού Μηχανικού και του Μηχανικού Περιβάλλοντος.

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

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.

Διδακτέα Ύλη Μαθήματος:

1. Βασικές εισαγωγικές έννοιες της Μηχανικής Περιβάλλοντος
2. Μετρήσεις και υπολογισμοί στη Μηχανική Περιβάλλοντος
3. Ισοζύγια μάζας
4. Ισοζύγια ενέργειας

 

Στόχος του μαθήματος:

Εξοικείωση των φοιτητών με τον κλάδο της Μηχανικής Περιβάλλοντος και εισαγωγή τους στις βασικές έννοιες του κλάδου.

Εισαγωγή σε αλγορίθμους

Δομημένος προγραμματισμός

Ανάπτυξη ορθών και γρήγορων Αλγορίθμων

Κύρια χαρακτηριστικά σύγχρονων γλωσσών προγραμματισμού

Προγραμματισμός με χρήση Fortran:

• Εντολές εισόδου/εξόδου δεδομένων,
• χρήση μεταβλητών δεδομένων,
• αριθμητικές πράξεις,
• επαναληπτικές διαδικασίες,
• δομές ελέγχου,
• πίνακες,
• χρήση αρχείων δεδομένων,
• υποπρογράμματα και συναρτήσεις

Ασκήσεις

Οι στόχοι του εργαστηριακού μαθήματος  Φυσικής Ι είναι οι φοιτητές:

• Να αναπτύξουν τις δεξιότητες που απαιτούνται για τη κατανόηση των πειραματικών διατάξεων και να μπορούν να συνδέουν τις πειραματικές διατάξεις και ασκήσεις με την θεωρία του μαθήματος.
• Να μπορούν να απαντούν γραπτά και προφορικά σε βασικά σημεία της θεωρίας των εργαστηριακών ασκήσεων , γεγονός που θα δείχνει σημεία κατανόησης.
• Να αναλύουν τα πειραματικά δεδομένα κάνοντας χρήση απλών μοντέλων για την εύρεση της καλύτερης δυνατής προσαρμογής όπως π.χ. με τη μέθοδο των ελαχίστων τετραγώνων.
• Να χαράσσουν σωστές γραφικές παραστάσεις με την χρήση χιλιοστομετρικού χαρτιού (μιλλιμετρέ).
• Να ερμηνεύουν τα αποτελέσματά τους και να εξάγουν σωστά συμπεράσματα.
• Να συγγράφουν μια εμπεριστατωμένη εργαστηριακή αναφορά με τη μορφή μιας μικρής ερευνητικής εργασίας.

 

Το μάθημα δεν διαθέτει περιγραφή

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

1. Συστήματα & οικοσυστήματα.

- Έννοια συστήματος

- Έννοια & χρήση των μοντέλων

- Κατάσταση & ευστάθεια συστήματος

- Μαθηματικά μοντέλα οικοσυστημάτων

2. Οργανισμοί & παράγοντες του περιβάλλοντος

- Κατηγορίες οργανισμών

- Χημική σύνθεση κυττάρου

- Μεταβολισμός – Ένζυμα

- Αποθήκευση ενέργειας

- Φωτοσύνθεση – Αναπνοή – Χημικοσύνθεση

- Περιοριστική τροφή

- Αλληλεπίδραση οργανισμών & περιβάλλοντος

3. Η οργάνωση στο επίπεδο των πληθυσμών

- Δυναμική πληθυσμών

- Μοντέλα μεταβολής μεγέθους ενός πληθυσμού

- Αλληλεπιδράσεις μεταξύ δύο πληθυσμών

- Φυσική επιλογή & εξέλιξη

- Στρατηγικές επιβίωσης πληθυσμών

4. Η οργάνωση στο επίπεδο των οικοσυστημάτων

- Τροφικές σχέσεις μεταξύ των οργανισμών (τροφικές αλυσίδες – τροφικά πλέγματα)

- Ροή ενέργειας στο οικοσύστημα

- Ενεργειακό μοντέλο οικοσυστήματος

- Περιοριστικοί παράγοντες σε διάφορα περιβάλλοντα

5. Μεθοδολογία και επίλυση ασκήσεων όσον αφορά στα μοντέλα μεταβολής μεγέθους ενός πληθυσμού, τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ δύο πληθυσμών και τη ροή ενέργειας στο οικοσύστημα.

6. - Κυκλοφορία χημικών ουσιών στα οικοσυστήματα (βιογεωχημικοί κύκλοι)

    - Διαταραχές των βιογεωχημικών κύκλων

7. - Χαρακτηριστικά των υδάτινων οικοσυστημάτων (επιφανειακό, υπόγειο και θαλασσινό νερό).

- Λιμναίο οικοσύστημα, μαθηματικό μοντέλο λίμνης.

- Τροφικά και άλλα χαρακτηριστικά υδάτινων οικοσυστημάτων

8. Περιβαλλοντικά προβλήματα – υδάτινο περιβάλλον

- Ρύπανση του νερού

- Οργανικές ύλες - αποξυγόνωση

- Ευτροφισμός

- Θερμική ρύπανση

- Μόλυνση

- Τοξικές ύλες

9. Περιβαλλοντικά προβλήματα – χερσαίο περιβάλλον

- Καταστροφή δασών

- Υποβάθμιση εδάφους (διάβρωση, ερημοποίηση, αλάτωση)

-Σημασία της βιοποικιλότητας

10. Περιβαλλοντικά προβλήματα - τοξική ρύπανση

- Τοξικοί ρύποι

- Βιολογική μεγέθυνση – βιοσυσσώρευση

- Πτητικές οργανικές ενώσεις

- Συνθετικές τοξικές οργανικές ενώσεις

- Τοξική ρύπανση από μέταλλα & ανόργανες ενώσεις

11. Μεθοδολογία και επίλυση ασκήσεων όσον αφορά στα περιβαλλοντικά προβλήματα και τη ρύπανση υδάτινου και χερσαίου περιβάλλοντος.

12. Ρύπανση της ατμόσφαιρας

- Βασικοί ατμοσφαιρικοί ρύποι

- Φωτοχημικό νέφος

- Όξινη βροχή

- Μείωση στρατοσφαιρικού όζοντος

- Φαινόμενο θερμοκηπίου

- Κλιματική αλλαγή

13. Διαχείριση περιβαλλοντικών προβλημάτων

- Αντιμετώπιση υδατικής ρύπανσης

- Αντιμετώπιση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης

- Διαχείριση αστικών στερεών αποβλήτων

14. Εργαλεία περιβαλλοντικής ανάλυσης, εκτίμησης & διαχείρισης

- Περιβαλλοντικοί δείκτες

- Ανάλυση κύκλου ζωής

- Μελέτες περιβαλλοντικών επιπτώσεων

 

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, ο/η φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση να:

• Προσδιορίζει την έννοια του συστήματος και τη χρήση των μοντέλων στη περιβαλλοντική μηχανική.
• Αναγνωρίζει το οικοσύστημα ως σύστημα.
• Περιγράφει τις βασικές έννοιες και αρχές λειτουργίας των διαφόρων οικοσυστημάτων.
• Αναγνωρίζει τα κύρια μοντέλα που διέπουν τη λειτουργία και την ευστάθεια του οικοσυστήματος.
• Επιλύει ασκήσεις βάσει αυτών των μοντέλων.
• Αξιολογεί την έννοια & σημασία του περιοριστικού παράγοντα (περιοριστικής τροφής).
• Αναγνωρίζει τις σημαντικότερες τεχνολογίες παραγωγής αποθήκευσης ενέργειας σε διάφορες μορφές (θερμική, ηλεκτρική, κλπ).
• Εκτιμάει τους βασικούς περιβαλλοντικούς παράγοντες, οι οποίοι συμβάλλουν & επηρεάζουν την ευστάθεια του οικοσυστήματος.
• Προσδιορίζει τα καίρια περιβαλλοντικά προβλήματα, όσον αφορά στην αλλοίωση & την υποβάθμιση του οικοσυστήματος.
• Καταγράφει και να εκτιμά φαινόμενα ρύπανσης του περιβάλλοντος.

Εισαγωγή και κίνηση σε μια διάσταση. Εκτιμήσεις, τάξεις μεγέθους, και πράξεις με διανύσματα. Κίνηση σε μια διάσταση-μέση και στιγμιαία ταχύτητα. Κίνηση στο επίπεδο: Διάνυσμα ταχύτητας και επιτάχυνσης. Κίνηση και νόμοι Νεύτωνα. Βολές. Νόμοι κίνησης του Νεύτωνα. Εφαρμογές των νόμων του Νεύτωνα (Ισορροπία, δυνάμεις επαφής και τριβής). Δυναμική κυκλικής κίνησης. Ενέργεια. Έργο, ισχύς, δυναμική και κινητική ενέργεια, Διατήρηση της ενέργειας. Διατηρητικές και μη διατηρητικές δυνάμεις, βαρυτική και ελαστική δυναμική ενέργεια. Ορμή και ώθηση. Ορμή, διατήρηση της ορμής. Ελαστικές και μη ελαστικές κρούσεις. Ώθηση και κέντρο μάζας. Περιστροφική κίνηση. Γωνιακή ταχύτητα, επιτάχυνση, κινητική ενέργεια και ροπή αδράνειας. Ροπή, γωνιακή επιτάχυνση και σχέσεις μεταξύ τους. Περιστροφή γύρω από σταθερό και κινούμενο άξονα, έργο και ισχύς περιστροφικής κίνησης. Στροφορμή σημείου και στερεού, σχέση ροπής στροφορμής, διατήρησης της στροφορμής, μετάπτωση και γυροσκόπια. Συνθήκες και προβλήματα ισορροπίας. Βαρύτητα Κίνηση πλανητών-Νόμοι του Kepler-Βαρυτική δυναμική ενέργεια και βαρυτικό πεδίο συνεχών κατανομών μάζας. Περιοδική κίνηση και ταλαντώσεις Απλός αρμονικός ταλαντωτήs, απλό και φυσικό εκκρεμές. Αποσβενόμενες και εξαναγκασμένες ταλαντώσεις. Ρευστά, Εξίσωση συνέχειας. Ταλαντώσεις, απλή αρμονική κίνηση, εξαναγκασμένες ταλαντώσεις και συντονισμός. Κύματα, συμβολή κυμάτων, κυματική εξίσωση. Θερμοκρασία και θερμικές ιδιότητες της ύλης. Έννοιες θερμοκρασίας, θερμότητας και θερμικής ισορροπίας. Θερμική διαστολή, Θερμιδομετρία. Καταστατικές εξισώσεις, μοντέλο ιδανικού αερίου, θερμοχωρητικότητα.

Κεφάλαια από το βιβλίο Haliday Resnick Walker : 1-16, 18.