Wybrane zjawiska fizyczne w ocenie jakości wyrobów

Podręcznik prezentuje zagadnienia z zakresu zjawisk fizycznych wykorzystywanych w ocenie jakości wyrobów i procesów technologicznych. Wyjaśnia podstawy metod pomiarowych stosowanych w kontroli jakości oraz pokazuje ich rolę w projektowaniu produktów i rozwiązań technologicznych. Publikacja porządkuje wiedzę o właściwościach materiałów i sposobach ich oceny, wskazując praktyczne zastosowania w inżynierii i procesach wytwarzania.

Opracowanie jest przeznaczone głównie dla studentów kierunków zarządzanie i inżynieria produkcji oraz jakość i rozwój produktu, a także dla dyplomantów realizujących prace eksperymentalne związane z pomiarami właściwości fizycznych.

Wstęp
1. Zasady stosowania jednostek miar
1.1. Jednostki podstawowe
1.2. Jednostki pochodne
1.3. Dziesiętne wielokrotności i podwielokrotności jednostek SI
1.4. Jednostki spoza SI przyjęte do stosowania wraz z SI
Zagadnienia kontrolne
2. Elementy metrologii i analiza danych
2.1. Pomiar – podstawowe definicje
Rodzaje błędów pomiarowych
2.2. Wyrażanie niepewności pomiaru
Niepewność standardowa pomiarów bezpośrednich
Niepewność standardowa pomiarów pośrednich
Niepewność rozszerzona
2.3. Przedstawianie wyników pomiarowych
2.4. Podstawowe narzędzia pomiarowe
Przyrządy suwmiarkowe 39
Przyrządy mikrometryczne 41
Zagadnienia kontrolne 43
3. Właściwości płynów i ciał stałych 44
3.1. Właściwości płynów 44
3.1.1. Właściwości gazów 44
3.1.2. Właściwości cieczy 55
3.2. Właściwości ciał stałych 81
3.2.1. Kształt cząstek 82
3.2.2. Wymiar cząstek 82
3.2.3. Skład granulometryczny
3.2.4. Gęstość
3.2.5. Sypkość
3.2.6. Wilgotność
3.2.7. Nasiąkliwość
3.2.8. Porowatość
3.2.9. Powierzchnia właściwa
3.2.10. Twardość
3.2.11. Wielkości opisujące odkształcenie materiału
Zagadnienia kontrolne
4. Fale mechaniczne i elementy akustyki
4.1. Fale mechaniczne
4.1.1. Rezonans
4.1.2. Interferencja
4.1.3. Fala stojąca
4.2. Elementy akustyki
4.2.1. Cechy dźwięku
4.2.2. Infradźwięki
4.2.3. Ultradźwięki
4.3. Zjawiska akustyczne
4.3.1. Echo
4.3.2. Dudnienie
4.3.3. Fala uderzeniowa
4.3.4. Zjawisko Dopplera
Zagadnienia kontrolne
5. Właściwości optyczne materiału
5.1. Fale elektromagnetyczne
5.2. Oddziaływanie fal elektromagnetycznych z materią a metody pomiarowe
5.3. Właściwości fal świetlnych stosowane w metodach pomiarowych
5.3.1. Odbicie i załamanie
5.3.2. Polaryzacja
5.3.3. Absorpcja światła
5.3.4. Rozproszenie światła
5.4. Barwa i jej pomiary
5.5. Światło a fizyka kwantowa
Zagadnienia kontrolne
6. Właściwości cieplne materiałów i elementy termodynamiki
6.1. Przekazywanie energii
6.2. Zerowa zasada termodynamiki i temperatura
6.3. Układy termodynamiczne
6.4. Przepływ ciepła
6.5. Właściwości cieplne materiałów
6.6. Procesy i funkcje stanu
6.7. Energia wewnętrzna
6.8. Pierwsza zasada termodynamiki
6.9. Druga zasada termodynamiki
6.10. Trzecia zasada termodynamiki
6.11. Przemiany fazowe
6.12. Sprawność i efektywność procesów termodynamicznych
6.13. Pompa ciepła
Zagadnienia kontrolne
7. Elektryczność
7.1. Przewodniki i izolatory
7.2. Prąd elektryczny, jego natężenie i gęstość. Napięcie elektryczne
7.3. Podstawowe rodzaje prądów elektrycznych
7.4. Odbiorniki prądu elektrycznego – opór elektryczny. Prawo Ohma. Praca i moc prądu elektrycznego
7.5. Proste obwody elektryczne. Prawa Kirchhoffa
7.6. Łączenie oporów
7.7. Pojemność elektryczna i kondensatory
7.8. Magazynowanie energii elektrycznej
7.9. Zarys teorii pasmowej ciał stałych. Przewodniki, dielektryki i półprzewodniki
7.10. Zależność przewodnictwa elektrycznego przewodników od temperatury. Nadprzewodniki
7.11. Przykłady praktycznego wykorzystania wielkości i właściwości elektrycznych
7.11.1. Pomiar temperatury
7.11.2. Regulacja i stabilizacja temperatury
7.11.3. Kontrola jakości cieczy (względem substancji w niej rozpuszczonych)
7.11.4. Efekty, pomiary oraz badania mechaniczne i elektromechaniczne
7.12. Fotowoltaika
7.12.1. Wielkości charakteryzujące promieniowanie słoneczne
7.12.2. Podstawowe parametry fotoogniw
7.12.3. Czynniki wpływające na sprawność fotoogniwa
7.12.4. Budowa modułu fotowoltaicznego
7.12.5. Rodzaje ogniw i modułów fotowoltaicznych
7.12.6. Systemy fotowoltaiczne
7.13. Praktyczne wskazówki dotyczące podstawowych pomiarów elektrycznych
Zagadnienia kontrolne
8. Magnetyzm i elektromagnetyzm
8.1. Pole magnetyczne
8.2. Źródła pola magnetycznego
8.3. Pole magnetyczne wokół przewodnika z prądem, prawo Ampera i Biota–Savarta
8.4. Zwojnica jako magnes
8.5. Przewodnik z prądem w polu magnetycznym. Podstawa działania silników elektrycznych
8.6. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Reguła Lenza
8.7. Prądnice i alternatory
8.8. Prądy wirowe. Kuchenka indukcyjna
Zagadnienia kontrolne
Bibliografia
Spis rysunków
Spis tabel
Selected physical phenomena in the assessment of product quality (Summary)

Podręcznik może być ponadto użyteczny dla praktyków zajmujących się projektowaniem wyrobów lub procesów technologicznych, dla których zrozumienie zależności pomiędzy właściwościami materiałów a parametrami procesu jest niezbędnym elementem codziennej pracy. Zaprezentowane treści wspierają podejmowanie trafnych decyzji inżynierskich oraz ułatwiają dobór metod pomiarowych odpowiednich do specyfiki danego zastosowania.

Z recenzji prof. dr hab. Małgorzaty Krzywonos