Ana içeriğe atla

Ders Detayı

Ders Tanımı

DersKoduYarıyılT+U SaatKrediAKTS
BİYOMOLEKÜLER SİSTEMLERİN TERMODİNAMİĞİ-Bahar Dönemi3+036
Ders Programı
Ön Koşul Dersleri
Önerilen Seçmeli Dersler
Dersin Diliİngilizce
Dersin SeviyesiLisans
Dersin TürüPrograma Bağlı Seçmeli
Dersin KoordinatörüDoç.Dr. Özge ŞENSOY
Dersi VerenlerDr.Öğr.Üye. Mehmet Hikmet ÜÇIŞIK, Doç.Dr. Özge ŞENSOY
Dersin Yardımcıları
Dersin Amacı1.Termodinamiğin temel kavramlarını öğretmek. 2.Termodinamiğin birinci yasasını enerjinin korunumu ilkesi ile beraber vermek ve birinci yasann kapalı ve açık sistemlere uygulanmasını öğretmek. 3.Mühendislik sistemlerinin performanslarını belirleyebilmek için termodinamiğin ikinci yasasını entropi konsepti ve enerji geçişi sırasındaki tersinmezlik kavramını öğretmek. 4. Termodinamikte kmyasal denge ve faz dengesi kavramlarını öğretmek. 5. Boltzman dağılımı, itici güç, serbest enerji, kimyasal potansiyel, çözünürlük, yüzey gerilimi kavramlarını öğretmek. 6. Termodinamiğin kanunlarını ve temel kavramlarını biyolojik sistemlerin analizini yapabilecek şekilde kullanmayı öğretmek.
Dersin İçeriğiBu ders; Thermo'ya Giriş; 0. Kanun; Sıcaklık; İş; Sıcaklık,Hal Fonksiyonları, 1. Yasa, Yol Fonksiyonları (Entalpi'ye Kadar 1. Kanun),Joule ve Joule-Thompson; Isı kapasitesi; Tersinir ve Tersinmez Prosesler,Termokimya; 2. Yasa; Entropi (Boltzmann ve Clausius); Tersinir ve Tersinmez Prosesler için Entropi,Termodinamiğin Temel Denklemleri (Denge; Maxwell İlişkileri; Serbest Enerji),Kimyasal potansiyel; Faz Dengesi; Kimyasal Denge; Denge sabiti,Standart Haller; Gibbs-Duhem; ΔG0 = -RTlnK; Örnek,Termodinamik itici güçleri; Entropi ve İstatistiksel Olasılık; Boltzmann Dağılımı (İlk Yarı); İdeal Gazlar İçin Tek Molekül Bölme Fonksiyonu,Boltzmann Dağılımı (İkinci Yarı); Termodinamiğin Üçüncü Yasası; Carnot Döngüsü; 1-Bileşik Sistemin Faz Diyagramları; Clapeyron Denklemi; Claus-Clapeyron Denklemi,Düzenli Çözeltiler; Karıştırma Enerjisi; Ortalama Alanlar; İdeal Olmayan Çözümler; Çözünme; Kolligatif özellikler; Ozmotik Basınç ve Faz Bölümleme,Yüzey gerilimi; Sıvılar, Katılar ve Gazlar Arasındaki Denge - Polimer çözeltileri serbest zincirler, zincir konformasyonu, kauçuk elastikiyeti,Özel Konu / Kendinden toparlanma ve itici güç,Özel Konu Kaba Tanecikli / Monte Carlo'ya Odaklanma; Durum fonksiyonlarını elde etmek için M.D,Ders İnceleme ve Değerlendirmeler; Tartışma dönemi projesi; konularını içermektedir.
Dersin Öğrenme KazanımlarıÖğretim YöntemleriÖlçme Yöntemleri
Termodinamik kavramı ve iş, ısı enerji dönüşümü kavramlarını anlar. 12, 13, 14, 16, 19, 2, 37, 5, 9A, E, F
Enerji dönüşümlerini mühendislik uygulamaları ve biyolojik sistemlerde kullanır.12, 13, 14, 19, 2, 4, 9A, E, F
Termodinamik özelikler arasındaki bağlantıları kullanabilir.12, 14, 16, 19, 9A, E, F
Enerjinin Korunumu ilkesini veya termodinamiğin birinci yasasını anlar ve uygulayabilir.12, 14, 16, 19, 9A, E, F
Açık ve kapalı sistemlerle ilgili problemleri çözme ve ideal gaz denklemini kullanabilir.12, 14, 16, 9A, E
Termodinamiğin ikinci ve üçüncü yasasını anlama ve uygulayabilme yeteneği kazanır.12, 14, 16, 19, 9A, E
Entropi, serbest enerji, itici güç tanımlarını kavrar. 12, 13, 14, 16, 19, 2, 37, 5, 9A, E, F
Katı, sıvı, gaz fazları arasındaki denge kavramını anlar. 12, 14, 16, 19, 5, 9A, E
Çözünme termodinamiğine giriş yapar.12, 14, 16, 19, 5, 9A, E
Termodinamik bilimini malzeme bilimindeki ve biyoloji bilimindeki uygulama alanlarını öğrenir.12, 13, 14, 16, 19, 2, 37, 5, 9A, E, F
Öğretim Yöntemleri:12: Problem Çözme Yöntemi, 13: Örnek Olay Yöntemi, 14: Bireysel Çalışma Yöntemi, 16: Soru - Cevap Tekniği , 19: Beyin Fırtınası Tekniği, 2: Proje Temelli Öğrenme Modeli, 37: Bilgisayar Ve İnternet Destekli Öğretim, 4: Sorgulama Temelli Öğrenme Modeli, 5: İşbirlikli Öğrenme Modeli, 9: Anlatım Yöntemi
Ölçme Yöntemleri:A: Klasik Yazılı Sınav, E: Ödev, F: Proje Görevi

Ders Akışı

SıraKonularÖn Hazırlık
1Thermo'ya Giriş; 0. Kanun; Sıcaklık; İş; Sıcaklık
2Hal Fonksiyonları, 1. Yasa, Yol Fonksiyonları (Entalpi'ye Kadar 1. Kanun)
3Joule ve Joule-Thompson; Isı kapasitesi; Tersinir ve Tersinmez Prosesler
4Termokimya; 2. Yasa; Entropi (Boltzmann ve Clausius); Tersinir ve Tersinmez Prosesler için Entropi
5Termodinamiğin Temel Denklemleri (Denge; Maxwell İlişkileri; Serbest Enerji)
6Kimyasal potansiyel; Faz Dengesi; Kimyasal Denge; Denge sabiti
7Standart Haller; Gibbs-Duhem; ΔG0 = -RTlnK; Örnek
8Termodinamik itici güçleri; Entropi ve İstatistiksel Olasılık; Boltzmann Dağılımı (İlk Yarı); İdeal Gazlar İçin Tek Molekül Bölme Fonksiyonu
9Boltzmann Dağılımı (İkinci Yarı); Termodinamiğin Üçüncü Yasası; Carnot Döngüsü; 1-Bileşik Sistemin Faz Diyagramları; Clapeyron Denklemi; Claus-Clapeyron Denklemi
10Düzenli Çözeltiler; Karıştırma Enerjisi; Ortalama Alanlar; İdeal Olmayan Çözümler; Çözünme; Kolligatif özellikler; Ozmotik Basınç ve Faz Bölümleme
11Yüzey gerilimi; Sıvılar, Katılar ve Gazlar Arasındaki Denge - Polimer çözeltileri serbest zincirler, zincir konformasyonu, kauçuk elastikiyeti
12Özel Konu / Kendinden toparlanma ve itici güç
13Özel Konu Kaba Tanecikli / Monte Carlo'ya Odaklanma; Durum fonksiyonlarını elde etmek için M.D
14Ders İnceleme ve Değerlendirmeler; Tartışma dönemi projesi
Kaynak
SAB : Silbey, R., R. Alberty, and M. Bawendi. Physical Chemistry. New York, NY: John Wiley & Sons, 2004. ISBN: 9780471215042 DB : Dill, Ken A., and Sarina Bromberg. Molecular Driving Forces: Statistical Thermodynamics in Chemistry and Biology. New York, Ny; Routhledge, 2002, ISBN: 9780815320517

Dersin Program Yeterliliklerine Katkısı

Dersin Program Yeterliliklerine Katkısı
NoProgram Yeterliliği Katkı Düzeyi
12345
1
Matematik, fen bilimleri ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilme becerisi
X
2
Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi
X
3
Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi
X
4
Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi
X
5
Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi
X
6
Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi
X
7
Sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi
X
8
Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi
X
9
Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi
X
10
Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi
X
11
Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık
X
12
İnsan vücudunu anlama ve onarmada mühendisliğin ilkelerini uygulama ve karar verme yetisi
X

Değerlendirme Sistemi

Katkı DüzeyiMutlak Değerlendirme
Ara Sınavın Başarıya Oranı 30
Genel Sınavın Başarıya Oranı 70
Toplam 100
AKTS / İşyükü Tablosu
EtkinlikSayıSüresi (Saat)Toplam İş Yükü (Saat)
Ders Saati14342
Rehberli Problem Çözme8216
Problem Çözümü / Ödev / Proje / Rapor Tanzimi22040
Okul Dışı Diğer Faaliyetler000
Proje Sunumu / Seminer12020
Kısa Sınav (QUİZ) ve Hazırlığı000
Ara Sınav ve Hazırlığı13030
Genel Sınav ve Hazırlığı14040
Performans Görevi, Bakım Planı000
Toplam İş Yükü (Saat)188
Dersin AKTS Kredisi = Toplam İş Yükü (Saat)/30*=(188/30)6
Dersin AKTS Kredisi: *30 saatlik çalışma 1 AKTS kredisi sayılmaktadır.

Dersin Detaylı Bilgileri

Ders Tanımı

DersKoduYarıyılT+U SaatKrediAKTS
BİYOMOLEKÜLER SİSTEMLERİN TERMODİNAMİĞİ-Bahar Dönemi3+036
Ders Programı
Ön Koşul Dersleri
Önerilen Seçmeli Dersler
Dersin Diliİngilizce
Dersin SeviyesiLisans
Dersin TürüPrograma Bağlı Seçmeli
Dersin KoordinatörüDoç.Dr. Özge ŞENSOY
Dersi VerenlerDr.Öğr.Üye. Mehmet Hikmet ÜÇIŞIK, Doç.Dr. Özge ŞENSOY
Dersin Yardımcıları
Dersin Amacı1.Termodinamiğin temel kavramlarını öğretmek. 2.Termodinamiğin birinci yasasını enerjinin korunumu ilkesi ile beraber vermek ve birinci yasann kapalı ve açık sistemlere uygulanmasını öğretmek. 3.Mühendislik sistemlerinin performanslarını belirleyebilmek için termodinamiğin ikinci yasasını entropi konsepti ve enerji geçişi sırasındaki tersinmezlik kavramını öğretmek. 4. Termodinamikte kmyasal denge ve faz dengesi kavramlarını öğretmek. 5. Boltzman dağılımı, itici güç, serbest enerji, kimyasal potansiyel, çözünürlük, yüzey gerilimi kavramlarını öğretmek. 6. Termodinamiğin kanunlarını ve temel kavramlarını biyolojik sistemlerin analizini yapabilecek şekilde kullanmayı öğretmek.
Dersin İçeriğiBu ders; Thermo'ya Giriş; 0. Kanun; Sıcaklık; İş; Sıcaklık,Hal Fonksiyonları, 1. Yasa, Yol Fonksiyonları (Entalpi'ye Kadar 1. Kanun),Joule ve Joule-Thompson; Isı kapasitesi; Tersinir ve Tersinmez Prosesler,Termokimya; 2. Yasa; Entropi (Boltzmann ve Clausius); Tersinir ve Tersinmez Prosesler için Entropi,Termodinamiğin Temel Denklemleri (Denge; Maxwell İlişkileri; Serbest Enerji),Kimyasal potansiyel; Faz Dengesi; Kimyasal Denge; Denge sabiti,Standart Haller; Gibbs-Duhem; ΔG0 = -RTlnK; Örnek,Termodinamik itici güçleri; Entropi ve İstatistiksel Olasılık; Boltzmann Dağılımı (İlk Yarı); İdeal Gazlar İçin Tek Molekül Bölme Fonksiyonu,Boltzmann Dağılımı (İkinci Yarı); Termodinamiğin Üçüncü Yasası; Carnot Döngüsü; 1-Bileşik Sistemin Faz Diyagramları; Clapeyron Denklemi; Claus-Clapeyron Denklemi,Düzenli Çözeltiler; Karıştırma Enerjisi; Ortalama Alanlar; İdeal Olmayan Çözümler; Çözünme; Kolligatif özellikler; Ozmotik Basınç ve Faz Bölümleme,Yüzey gerilimi; Sıvılar, Katılar ve Gazlar Arasındaki Denge - Polimer çözeltileri serbest zincirler, zincir konformasyonu, kauçuk elastikiyeti,Özel Konu / Kendinden toparlanma ve itici güç,Özel Konu Kaba Tanecikli / Monte Carlo'ya Odaklanma; Durum fonksiyonlarını elde etmek için M.D,Ders İnceleme ve Değerlendirmeler; Tartışma dönemi projesi; konularını içermektedir.
Dersin Öğrenme KazanımlarıÖğretim YöntemleriÖlçme Yöntemleri
Termodinamik kavramı ve iş, ısı enerji dönüşümü kavramlarını anlar. 12, 13, 14, 16, 19, 2, 37, 5, 9A, E, F
Enerji dönüşümlerini mühendislik uygulamaları ve biyolojik sistemlerde kullanır.12, 13, 14, 19, 2, 4, 9A, E, F
Termodinamik özelikler arasındaki bağlantıları kullanabilir.12, 14, 16, 19, 9A, E, F
Enerjinin Korunumu ilkesini veya termodinamiğin birinci yasasını anlar ve uygulayabilir.12, 14, 16, 19, 9A, E, F
Açık ve kapalı sistemlerle ilgili problemleri çözme ve ideal gaz denklemini kullanabilir.12, 14, 16, 9A, E
Termodinamiğin ikinci ve üçüncü yasasını anlama ve uygulayabilme yeteneği kazanır.12, 14, 16, 19, 9A, E
Entropi, serbest enerji, itici güç tanımlarını kavrar. 12, 13, 14, 16, 19, 2, 37, 5, 9A, E, F
Katı, sıvı, gaz fazları arasındaki denge kavramını anlar. 12, 14, 16, 19, 5, 9A, E
Çözünme termodinamiğine giriş yapar.12, 14, 16, 19, 5, 9A, E
Termodinamik bilimini malzeme bilimindeki ve biyoloji bilimindeki uygulama alanlarını öğrenir.12, 13, 14, 16, 19, 2, 37, 5, 9A, E, F
Öğretim Yöntemleri:12: Problem Çözme Yöntemi, 13: Örnek Olay Yöntemi, 14: Bireysel Çalışma Yöntemi, 16: Soru - Cevap Tekniği , 19: Beyin Fırtınası Tekniği, 2: Proje Temelli Öğrenme Modeli, 37: Bilgisayar Ve İnternet Destekli Öğretim, 4: Sorgulama Temelli Öğrenme Modeli, 5: İşbirlikli Öğrenme Modeli, 9: Anlatım Yöntemi
Ölçme Yöntemleri:A: Klasik Yazılı Sınav, E: Ödev, F: Proje Görevi

Ders Akışı

SıraKonularÖn Hazırlık
1Thermo'ya Giriş; 0. Kanun; Sıcaklık; İş; Sıcaklık
2Hal Fonksiyonları, 1. Yasa, Yol Fonksiyonları (Entalpi'ye Kadar 1. Kanun)
3Joule ve Joule-Thompson; Isı kapasitesi; Tersinir ve Tersinmez Prosesler
4Termokimya; 2. Yasa; Entropi (Boltzmann ve Clausius); Tersinir ve Tersinmez Prosesler için Entropi
5Termodinamiğin Temel Denklemleri (Denge; Maxwell İlişkileri; Serbest Enerji)
6Kimyasal potansiyel; Faz Dengesi; Kimyasal Denge; Denge sabiti
7Standart Haller; Gibbs-Duhem; ΔG0 = -RTlnK; Örnek
8Termodinamik itici güçleri; Entropi ve İstatistiksel Olasılık; Boltzmann Dağılımı (İlk Yarı); İdeal Gazlar İçin Tek Molekül Bölme Fonksiyonu
9Boltzmann Dağılımı (İkinci Yarı); Termodinamiğin Üçüncü Yasası; Carnot Döngüsü; 1-Bileşik Sistemin Faz Diyagramları; Clapeyron Denklemi; Claus-Clapeyron Denklemi
10Düzenli Çözeltiler; Karıştırma Enerjisi; Ortalama Alanlar; İdeal Olmayan Çözümler; Çözünme; Kolligatif özellikler; Ozmotik Basınç ve Faz Bölümleme
11Yüzey gerilimi; Sıvılar, Katılar ve Gazlar Arasındaki Denge - Polimer çözeltileri serbest zincirler, zincir konformasyonu, kauçuk elastikiyeti
12Özel Konu / Kendinden toparlanma ve itici güç
13Özel Konu Kaba Tanecikli / Monte Carlo'ya Odaklanma; Durum fonksiyonlarını elde etmek için M.D
14Ders İnceleme ve Değerlendirmeler; Tartışma dönemi projesi
Kaynak
SAB : Silbey, R., R. Alberty, and M. Bawendi. Physical Chemistry. New York, NY: John Wiley & Sons, 2004. ISBN: 9780471215042 DB : Dill, Ken A., and Sarina Bromberg. Molecular Driving Forces: Statistical Thermodynamics in Chemistry and Biology. New York, Ny; Routhledge, 2002, ISBN: 9780815320517

Dersin Program Yeterliliklerine Katkısı

Dersin Program Yeterliliklerine Katkısı
NoProgram Yeterliliği Katkı Düzeyi
12345
1
Matematik, fen bilimleri ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilme becerisi
X
2
Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi
X
3
Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi
X
4
Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi
X
5
Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi
X
6
Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi
X
7
Sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi
X
8
Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi
X
9
Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi
X
10
Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi
X
11
Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık
X
12
İnsan vücudunu anlama ve onarmada mühendisliğin ilkelerini uygulama ve karar verme yetisi
X

Değerlendirme Sistemi

Katkı DüzeyiMutlak Değerlendirme
Ara Sınavın Başarıya Oranı 30
Genel Sınavın Başarıya Oranı 70
Toplam 100

Sayısal Veriler

Öğrenci Başarı Durumu

Ekleme Tarihi: 06/07/2022 - 16:47Son Güncelleme Tarihi: 06/07/2022 - 16:48