İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM) Dersin Adı Course Name Kinetik Modellerin Metalurjik Proseslere Uygulanması Kodu (Code) UMT505 Lisansüstü Program (Graduate Program) Dersin Türü (Course Type) Dersin İçeriği (Course Description) 30-60 kelime arası Dersin Amacı (Course Objectives) Yarıyılı (Semester) Bahar (Spring) Kredisi (Local Credits) AKTS Kredisi (ECTS Credits) Application of Kinetic Models in Metallurgical Processes Ders Türü (Course Type) 3.0 7.5 Yüksek Lisans / MSc Fen Bilimleri Enstitüsü/Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ABD/Üretim Metalurjisi ve Teknolojileri Mühendisliği Programı (Graduate School of Science Engineering and Technology/Metallurgical and Materials Engineering Dept./ Extractive Metallurgy and Technologies Engineering Programme) Seçmeli (Elective) Dersin Dili (Course Language) Türkçe (Turkish) Homojen reaksiyonların kinetiği; Reaksiyon hızı, reaksiyon hızına konsantrasyon ve sıcaklığın etkisi, Arrhenius bağıntısı, hız teorileri, reaksiyon derecelerinin belirlenmesi, Heterojen reaksiyonların kinetiği; Difüzyon, Fick Kanunları, gazlarda, sıvılarda ve katılarda difüzyon, katılarla olan reaksiyonlar ve bu reaksiyonların arayüzey geometrisine ve katı reaksiyon ürününün niteliğine bağlı olarak incelenmesi, katı-gaz, katı-sıvı, sıvı-sıvı, gaz-sıvı, katı-katı reaksiyonlar. Kinetics of homogeneous reactions; Rate of reaction, effect of concentration and temperature on reaction rate, The Arrhenius Law, rate theories, determination of the order of reaction. Kinetics of heteregeneous reactions; Diffusion, Fick Laws, diffusion in gasses, liquids and solids, examination of solid reaction kinetics related with geometry of the interface and the nature of solid reaction products, solid-gas, solid-liquid, liquid- liquid, gas- liquid, solid-solid reactions.. Hız ve mekanizmaya ait kinetik modellerin tanıtılması 2. Metalurjik proses içindeki olayların planlanabilmesi, koşulların mükemmelleştirilmesi veya olaya müdahele edilmesi için reaksiyon mekanizmasının belirlenmesi, 3. Metalurjik proseslerin kinetik açıdan yorumlanması. Maddeler halinde 2-5 adet Dersin Öğrenme Çıktıları (Course Learning Outcomes) Maddeler halinde 4-9 adet. Introduction of the kinetic models realted to the reaction rate and mechanism 2. Incident planning in metallurgical processes, bringing perfection to the circumstances or determining the reaction mechanism in order to intervene into the incident. 3. Interpretation of metallurgical processes in terms of kinetics. Bu dersi başarıyla tamamlayan öğrenci;. Reaksiyon hızı, hızı etkileyen parametreler ve etkilerini yorumlayabilecek, 2. Heterojen reaksiyonları ve reaksiyonları kontrol eden mekanizmaların nasıl değişebileceği inceleyebilecek, 3. Bir metalurjik sürecte gerçekleşen fiziksel ve kimyasal olayların mekanizmalarını belirlemeyi öğrenebilecek, 4. Bir metalurjik sürecin optimum koşullarda gerçekleşmesi için değişkenlerin nasıl olması gerektiği konusunda yorum yapabilecek. 5. Kinetik çalışmalar sırasında kullanılan cihazlar hakkında bilgi alabilecek, 6. Deneysel verileri kinetik anlamda değerlendirebilecektir. Yazdığınız çıktıların ölçülebilir olmasına dikkat ediniz. Graduate students who pass the course will be able to;. Interpret rate of reaction, parameters affecting reaction rate and interpretation of their effects 2. Examine heterogeneous reactions and how the mechanisms controlling the reaction can change 3. Learn to determine the mechanism of physical and chemical incidents in metallurgical processes 4. Make interpretation on the variables in order to realize a metallurgical process under optimum conditions 5. Obtain information about devices used in kinetic studies 6. Interpret experimental data in terms of kinetics.
Kaynaklar (References) En önemli 5 adedini belirtiniz Ödevler ve Projeler (Homework & Projects). S. Aydın, 994. Metalurji Kinetiği Ders Notu. 2. O. Levenspiel, 972. Chemical Reaction Engineering, 2.nd Ed., John Wiley and Sons. Inc., USA. 3. F. Habashi, 999, Kinetics of Metallurgical Processes, Metallurgie Extractive Quebec. 4. S.H. Ray, 993, Kinetics of Metallurgical Reactions, International Science Publisher. 5. H.Y. Sohn, M.E. Wadsworth, 979. Rate Processes of Extractive Metallurgy, Plenum Press, New York. Öğrencilerin ders kapsamında öğrendikleri temel bilgileri uygulama alanında yapılan çalışmalar ile birleştirme olanağı sağlamak açısından mümkün olduğunca öğrencinin ilgi alanı ve tez konusu doğrultusunda kinetik temelli araştırma makaleleri üzerine literatür araştırması yapması, ilgili konu üzerine rapor hazırlama ve hazırladığı raporu sunarak sorulan soruları yanıtlaması istenmektedir. Searching the literature in order to combine the basic knowledge gained during the course and the applications of this information in the related fields to the students theses subject, preparing and presenting a report on this research and answering the questions. Laboratuar Uygulamaları (Laboratory Work) Bilgisayar Kullanımı (Computer Use) Literatür araştırması için bilimsel araştırma makalelerine ulaşma, rapor hazırlama ve sunumu için bilgisayar kullanacaklardır. While reaching scientific research articles via literature survey, during reporting and presenting students will use computers. Diğer Uygulamalar (Other Activities) Başarı Değerlendirme Faaliyetler Adedi* Değerlendirmedeki Katkısı, % Sistemi (Activities) (Quantity) (Effects on Grading, %) (Assessment Criteria) Yıl İçi Sınavları (Midterm Exams) % 30 Kısa Sınavlar Başarı değerlendirme (Quizzes) sisteminde dersin çıktılarının Ödevler olabildiğince kantitatif % 30 (Homework) ölçülmesine olanak sağlayan ölçme yöntemleri Projeler (Projects) kullanılmalıdır. Dönem Ödevi/Projesi (Term Paper/Project) Laboratuar Uygulaması (Laboratory Work) Diğer Uygulamalar (Other Activities) Final Sınavı (Final Exam) % 40 *Yukarıda Belirtilen Sayılar Minimum Olup Yerine Getirilmesi Zorunludur. DERS PLANI
Hafta Konular Dersin Çıktıları Homojen reaksiyonların kinetiği; Reaksiyon hızı, reaksiyon hızına konsantrasyon ve sıcaklığın etkisi, 2 Arrhenius bağıntısı, reaksiyon derecelerinin belirlenmesi, hız teorileri 3 Heterojen reaksiyonların kinetiği; Difüzyon, Fick Kanunları, gazlarda, sıvılarda ve katılarda difüzyon,adsorbsiyon I 4 Heterojen reaksiyonların kinetiği; Difüzyon, Fick Kanunları, gazlarda, sıvılarda ve katılarda difüzyon,adsorbsiyon II 5 Katılarla olan reaksiyonlar ve bu reaksiyonların arayüzey geometrisine ve katı reaksiyon ürününün,3 niteliğine bağlı olarak incelenmesi I 6 Katılarla olan reaksiyonlar ve bu reaksiyonların arayüzey geometrisine ve katı reaksiyon ürününün,3 niteliğine bağlı olarak incelenmesi II 7 Amorf malzemelerin kristalizasyon kinetiği I 2,3,4 8 Amorf malzemelerin kristalizasyon kinetiği II 2,3,4 9 Oksidasyom kinetiği I 2,3,4 0 Oksidasyom kinetiği II 2,3,4 Katı-sıvı, sıvı-sıvı reaksiyon modellerinin kinetik incelenmesi I 2,3,4 2 Katı-sıvı, sıvı-sıvı reaksiyon modellerinin kinetik incelenmesi II 2,3,4 3 Kinetik modellerin çeşitli metalurjik süreçlere uygulanması I 3,4,5,6 4 Kinetik modellerin çeşitli metalurjik süreçlere uygulanması II 3,4,5,6 COURSE PLAN Weeks Topics Course Outcomes Kinetics of homogenous reactions; Rate of reaction, effect of concentration and temperature on the reaction rate 2 Arrhenius equation, determining the degree of reaction and rate theories 3 Kinetics of heterogeneous reactions; Diffusion, Fick s Laws, diffusion in gasses, liquids and solids, adsorption I 4 Kinetics of heterogeneous reactions; Diffusion, Fick s Laws, diffusion in gasses, liquids and solids, adsorption II 5 Reactions with solids and investigation of these reactions in terms of geometry of the interface,3 and type of the solid reaction product I 6 Reactions with solids and investigation of these reactions in terms of geometry of the interface,3 and type of the solid reaction product II 7 Crystallization kinetics of amorphous materials I 2,3,4 8 Crystallization kinetics of amorphous materials II 2,3,4 9 Oxidation kinetics I 2,3,4 0 Oxidation kinetics II 2,3,4 Kinetic investigation of solid- liquid, liquid-liquid reaction models I 2,3,4 2 Kinetic investigation of solid- liquid, liquid-liquid reaction models II 2,3,4 3 Application of kinetic models to various metallurgical processes I 3,4,5,6 4 Application of kinetic models to various metallurgical processes II 3,4,5,6 Dersin Üretim Metalurjisi ve Teknolojileri Mühendisliği Programıyla İlişkisi Programın mezuna kazandıracağı bilgi, beceri ve yetkinlikler (programa ait çıktılar) Katkı
i. ii. iii. iv. v vi. Lisans düzeyi yeterliliklerine dayalı olarak, alanının ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrayabilme, ilgili program alanında bilgilerini uzmanlık düzeyinde geliştirebilme ve derinleştirebilme (bilgi). Alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanabilme, farklı disiplin alanlarından gelen bilgilerle bütünleştirip yorumlayarak yeni bilgiler oluşturabilme ve karşılaşılan sorunları araştırma yöntemlerini kullanarak çözümleyebilme (beceri). Alanı ile ilgili uzmanlık gerektiren bir çalışmayı, bilgi ve becerilerini eleştirel bir yaklaşımla değerlendirip, öğrenmesini yönlendirerek, bağımsız olarak yürütüp, karşılaşılan ve öngörülemeyen karmaşık sorunların çözümü için yeni stratejik yaklaşımlar geliştirerek sorumluluk alıp, liderlik yaparak çözüm üretebilme (Bağımsız Çalışabilme, Sorumluluk Alabilme ve Öğrenme Yetkinliği). Alanındaki güncel gelişmeleri ve kendi çalışmalarını, nicel-nitel veriler ile destekleyerek, gerekli düzeyde bilgisayar yazılımı ile birlikte bilişim ve iletişim teknolojilerini kullanarak, sosyal ilişkileri ve bu ilişkileri yönlendiren normları eleştirel bir bakış açısı ile de inceleyerek geliştirip ve gerektiğinde değiştirerek alanındaki ve alan dışındaki gruplara, yazılı, sözlü ve görsel olarak sistemli biçimde aktarabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). Bir yabancı dili en az Avrupa Dil Portföyü B2 genel düzeyinde kullanarak sözlü ve yazılı iletişim kurabilme, kendi çalışmalarını, alanındaki uluslararası platformlarda, yazılı, sözlü ve/veya görsel olarak aktarabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). Alanı ile ilgili verilerin toplanması, yorumlanması, uygulanması ve duyurulması aşamalarında toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik değerleri gözeterek denetleyebilme, bu değerleri öğretebilme, ilgili konularda strateji, politika ve uygulama planları geliştirebilme ve elde edilen sonuçları, kalite süreçleri çerçevesinde değerlendirebilme, özümsediği bilgiyi, problem çözme ve/veya uygulama becerilerini, disiplinlerarası çalışmalarda kullanabilme (Alana Özgü Yetkinlik). Seviyesi 2 3 : Az, 2. Kısmi, 3. Tam Relationship between the Course and Ext. Met. and Tech. Engineering Program Program Outcomes i. Grasping interdisciplinary interaction related to one s area and developing and intensifying the current and high knowledge in that area based upon the competency in undergraduate level (knowledge). ii. By means of ability to use theoretical and practical information related to one s area, to combine and interpret them with information from different disciplines producing new information and solving the faced problems by related searching methods (skill). iii. By means of the ability to critically analyze knowledge, skills and also a study related to one s area that requires expertise on that area, directing and continuing independently, developing new strategies for the problems that are not foreseen and taking the responsibilities together with fulfilling the leader role, the ability to produce solutions for that problems (competence to work independently, competence to take responsibility, competence to learning). iv. By means of the ability to promote current development and studies by supporting with qualitative and quantitative data and to use computer software together with information and communication technologies with a required level, critical analyzing, developing and altering, if required, social relationships and the norms directing these relationships, establishing written oral and visual communication with groups within one s or different fields (communication and social competency). v. Proficiency in a foreign language at least European Language Portfolio B2 Level- and establishing written, oral and visual communication with that language for presenting one s studies in the international environment (communication and social competency). vi. By means of the ability to inspect the steps like gathering, interpreting, implementing and announcing related data with the one s area by overseeing scientific, cultural and ethical norms, teaching these norms, developing strategy, policy and action plans in related subjects and evaluating the obtained results by making the use of quality processes, using the gathered information and solving problems and/or implementation skills in the interdisciplinary strategies (area specific competency). : Little, 2. Partial, 3. Full Level of Contribution 2 3 Düzenleyen (Prepared by) Prof. Dr. Süheyla Aydın Tarih (Date) 03.06.20 İmza (Signature)
DERS YÜKÜ HESAPLAMA FORMU Dersin Kodu UMT 505 Dersin Adı Kinetik Modellerin Metalurjik Proseslere Uygulanması Dersin Dili Türkçe Dersin Kredisi 3 (300) Dersin ECTS Kredisi 7,5 Hafta 2 3 4 5 6 7 8 9 0 2 3 4 5 6 7 TOPLAM Saat Kazanılan,3,3 2,3,4 2,3,4 2,3,4 2,3,4 2,3,4 2,3,4 3,4,5,6 3,4,5,6 Beceri (çıktılar) Haftalık Ders 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 42 Laboratuar Uygulama Dersle ilgili Sınıf dışı Etkinlikler (saat) 4 4 4 4 4 4 4 4 7 7 7 7 Ödev 4 64 Sınavlar ve Sınava Hazırlık (saat) Toplam Saat Ders Değerlendirme Sistemi 4 4 4 4 5 7 5 5 Yıl içi Sınavı 4 5 4 5 4 7 7 92 Final Sınavı 3 2 4 2 2 4 5 4 5 7 7 9 Ödev (%30), Yıliçi Sınav (%30), Final Sınavı (%40) 85 Ders Çıktıları Bu dersi başarıyla tamamlayan öğrenci;. Reaksiyon hızı, hızı etkileyen parametreler ve, 2. Heterojen reaksiyonları ve reaksiyonları kontrol eden mekanizmaların nasıl değişebileceği, 3. Bir metalurjik sürecte gerçekleşen fiziksel ve kimyasal olayların mekanizmalarının belirlenmesi, 4. Bir metalurjik sürecin optimum koşullarda gerçekleşmesi için değişkenlerin nasıl olması gerektiği konusunda yorum yapma. 5. Kinetik çalışmalar sırasında kullanılan cihazlar hakkında bilgi alma, 6. Deneysel verileri kinetik anlamda değerlendirebilme konularında bilgi, beceri ve yetkinlik kazanır. Tarih 03 06 20 Formu Hazırlayan Formu Onaylayan Prof.Dr.Süheyla AYDIN Not: Bu ders için ECTS Kredi hesabı: 9/ 25,5* = 7,49 7,5 * İTÜ için hesaplanan değerdir.