Εισαγωγή στην Υπολογιστική Χημική Μηχανική

Στοιχεία Μαθήματος
Διδάσκων (Διδάσκοντες):
Προπτυχιακά Μαθήματα, 2o Εξάμηνο (1ο Έτος, Εαρινό)
Κατηγορία μαθήματος: Υποχρεωτικά Μαθήματα
Τύπος Μαθήματος: Υποβάθρου, Ανάπτυξης Δεξιοτήτων
Γλώσσα Διδασκαλίας: Ελληνικά
Κωδικός Μαθήματος: CHM_163n
Μονάδες: 6
Μονάδες ECTS: 6
Τύπος Διδασκαλίας: Διαλέξεις (2Ωρ./Εβδ.) Εργαστήριο (4Ωρ./Εβδ.)
Διαθέσιμότητα μαθήματος σε φοιτητές Erasmus: Ναι
Σύνδεσμος URL Περιεχομένου Μαθήματος: CMNG2112
Λεπτομέρειες Μαθήματος

A. Ικανότητα εφαρμογής των βασικών αρχών προγραμματισμού και λογικής ιεράρχησης σε προβλήματα χημικής μηχανικής, 

B. Ικανότητα διατύπωσης μαθηματικών μοντέλων και εφαρμογής προγραμματισμού για την ανάλυση πειραματικών δεδομένων, 

Γ. Ικανότητα αποτελεσματικής επικοινωνίας ιδεών τόσο προφορικά όσο και γραπτά, τουλάχιστον στα ελληνικά και αγγλικά, μέσω πρακτικών ασκήσεων στο εργαστήριο με γραφικές παραστάσεις δεδομένων, 

Δ. Χρήση σύγχρονου περιβάλλοντος προγραμματισμού με από-σφαλματοποίηση.

Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών προγραμματισμού. Αυτόνομη εργασία

  • Υπολογιστικά Εργαλεία, Αναλυτική και Αλγοριθμική Επίλυση.

  • Τα βασικά του MATLAB: το παράθυρο εντολών και βασικές εντολές, αρχεία script.

  • Τα βασικά του MATLAB: διανύσματα και πίνακες, αριθμητικές πράξεις. Δισδιάστατες και τρισδιάστατες γραφικές παραστάσεις. Προσαρμογή καμπυλών στο MATLAB.

  • Προγραμματισμός σε MATLAB: διαγράμματα ροής, εντολές if και βρόχοι επανάληψης do, έξοδος δεδομένων.

  • Τα βασικά του MATLAB: επίλυση γραμμικών εξισώσεων.

  • Τα βασικά του MATLAB: επίλυση μη γραμμικών εξισώσεων.

  • Τα βασικά του MATLAB: ολοκλήρωση, παραγώγιση, εισαγωγή στις διαφορικές εξισώσεις και επίλυσή τους.

  • Εφαρμογές του MATLAB στη Χημική Μηχανική. Δυναμική απλών διεργασιών (θάλαμοι ανάμιξης, αντιδραστήρες σταθερής θερμοκρασίας, θερμαινόμενοι θάλαμοι).

  • Προβλήματα δυναμικών ισοζυγίων μάζας και ενέργειας και η αριθμητική επίλυσή τους.

  • Ευστάθεια και Γραμμικοποίηση.

  • Τα βασικά του προγραμματισμού σε PYTHON: εισαγωγή και μορφοποίηση δεδομένων, ενσωματωμένες συναρτήσεις, γραφικές παραστάσεις δεδομένων.

  • Τα βασικά του προγραμματισμού σε PYTHON: λογικές εκφράσεις, παραγώγιση δεδομένων, προσαρμογή καμπυλών, επίλυση εξισώσεων και συστημάτων εξισώσεων.

  • Τα βασικά της PYTHON: εφαρμογές στην Αναλυτική Χημεία, τη Φυσική και τη Χημική Μηχανική.

Παραδόσεις του μαθήματος με powerpoint, εκτεταμένη ανάπτυξη κώδικα κατά την παράδοση, εκμάθηση ανάπτυξης λογικής σκέψης για επίλυση προβλημάτων, γραφική αναπαράσταση δεδομένων με τη χρήση υπολογιστή.

Οργάνωση Διδασκαλίας

Δραστηριότητα

Φόρτος Εργασίας Εξαμήνου
Διαλέξεις

26
Εργαστηριακή Άσκηση

26
Μελέτη θεωρίας

70
Επίλυση εργαστηριακών ασκήσεων

28
Σύνολο Μαθήματος

150

Συνολικός Φόρτος Εργασίας (ECTS Standards):

150 Ώρες

Γλώσσα αξιολόγησης είναι η Ελληνική.

Η αξιολόγηση περιλαμβάνει ατομική επίλυση 6 ασκήσεων στο εργαστήριο (100%) και προφορική εξέταση όπου κρίνεται απαραίτητο.

1. Π. Οικονόμου & Π. Παπαδόπουλος, Εισαγωγή στον Προγραμματισμό: MATLAB, Κάλλιππος, https://repository.kallipos.gr/handle/11419/8671 

2. Svein Linge & Hans Petter Langtangen, Programming for Computations – MATLAB/Octave, Springer, 2010, https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-319-32452-4

3. Christian. Hill, Εισαγωγή στην Python για Μηχανικούς και Επιστήμονες με Εφαρμογές, Εκδόσεις Γκότσης, 2026. ISBN 978-618-5560-65-2

4. Christian Hill, Python για Χημικούς, Εκδόσεις Γκότσης, 2025. ISBN 978-618-5560-49-2

5. Svein Linge & Hans Petter Langtangen, Programming for Computations – Python, Springer 2016, https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-319-32428-9