Πρόγραμμα Σπουδών για το μάθημα:
ΦΥΣΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ

1η Ενότητα  (16 Ώρες)
Παρουσίαση αντιπροσωπευτικών συσκευών διεργασιών. Περιγραφή λειτουργίας, στάδια και απαιτήσεις σχεδιασμού συσκευών. Ολοκληρωτικά ισοζύγια μάζας και ενέργειας. Μεθοδολογία κατάστρωσης ισοζυγίων μάζας. Ρεύματα με ειδική λειτουργική σημασία: ανακύκλωση, παράκαμψη και απομάκρυνση υλικών. Παραδείγματα ισοζυγίων μάζας σε φυσικές διεργασίες κρυστάλλωσης, απόσταξης, εκχύλισης, ατμοπαραγωγής και σε χημικές διεργασίες. Εφαρμογή του ισοζυγίου ενέργειας σε φυσικές διεργασίες. Απλοί υπολογισμοί μεταβολών ενθαλπίας. Ενθαλπία αντίδρασης και ενθαλπία ανάμιξης.
2η Ενότητα  (12 Ώρες)
Δυναμική συμπεριφορά και αυτόματος έλεγχος φυσικών διεργασιών. Εισαγωγή στην ορολογία δυναμικών συστημάτων και αυτόματου ελέγχου. Εξοπλισμός συστημάτων αυτόματου ελέγχου: Αισθητήριο, μεταδότης, βάνα ελέγχου, ελεγκτής. Συμβατικοί ελεγκτές ανατροφοδότησης: αναλογικός, ολοκληρωτικός και διαφορικός έλεγχος. Ανάλυση δυναμικής συμπεριφοράς απλού συστήματος με συμβατικό ελεγκτή Στοιχεία Θερμοδυναμικής Μιγμάτων. Το χημικό δυναμικό και ο κανόνας φάσεων Gibbs. Ιδανικά μίγματα. Εφαρμογή κανόνα φάσεων Gibbs σε συστήματα φυσικών διεργασιών. Ισορροπία υγρού-ατμών μίγματος πτητικών συστατικών. Ο νόμος του Raoult. Απορρόφηση αερίων σε μη-πτητικά υγρά. Ο νόμος του Henry. Ισορροπία νερού-υδρατμών σε συστήματα κλιματισμού, ξήρανσης προϊόντων και ανακύκλωσης νερού ψύξης. Ισορροπία μερικά αναμίξιμων υγρών και ισορροπία ρευστού προσροφημένου σε στερεό
3η Ενότητα  (10 Ώρες)
Διεργασίες απόσταξης δυαδικών μιγμάτων. Απλές αποστάξεις: απόσταξη ισορροπίας και διαφορική απόσταξη. Διεργασίες πολλαπλών βαθμίδων επαφής: η κλασματική απόσταξη ως επέκταση της απόσταξης ισορροπίας. Μέθοδος υπολογισμού στήλης βαθμίδων κατά McCabe-Thiele. Οικονομικά στοιχεία λειτουργίας στήλης απόσταξης: ο ρόλος του λόγου επαναρροής και του πλήθους δίσκων. Απόσταξη υψηλής καθαρότητας-εξίσωση Kremser. Υδραυλικά χαρακτηριστικά και βαθμός απόδοσης δίσκου
4η Ενότητα  (6 Ώρες)
Διεργασίες απορρόφησης αερίων. Κατηγορίες διαλυτών: φυσική και χημική απορρόφηση. Απλές διατάξεις επαφής υγρού-αερίου. Η στήλη πληρωτικού υλικού ως πρότυπη συσκευή συνεχούς επαφής. Ανάλυση/ σχεδιασμός στήλης απορρόφησης. Διατάξεις ψύξης με απορρόφηση.
5η Ενότητα  (12 Ώρες)
Διεργασίες ύγρανσης-αφύγρανσης. Παραδείγματα εφαρμογών: πύργος ψύξης. Ορισμός βασικών ψυχρομετρικών μεγεθών: απόλυτη, ποσοστιαία και σχετική υγρασία. Το ψυχρομετρικό διάγραμμα. Θερμοκρασία υγρού θερμομέτρου: ένα φαινόμενο ταυτόχρονης μεταφοράς θερμότητας και μάζας. Αδιαβατική ψύξη υγρού αέρα. Θερμοκρασία αδιαβατικού κορεσμού. Ολοκληρωτικά και διαφορικά ισοζύγια μάζας νερού και ενέργειας. Σχεδιασμός συσκευής ύγρανσης αέρα. Σχεδιασμός πύργου ψύξης. Μεταβολές υγρασίας του αέρα σε γεωφυσική κλίμακα.
6η Ενότητα  (4 Ώρες)
Διεργασίες προσρόφησης. Προσροφητικά μέσα. Ισόθερμες προσρόφησης. Καμπύλη διαπίδυσης προσροφητικού. Μεταφορά μάζας κατά την αν-αντιστρεπτή και την αντιστρεπτή προσρόφηση.