Рабочая программа дисциплины «Техническая термодинамитка»
Скачать 0.75 Mb.
|
| Раздел 1. ТТД ч.1 Теоретические занятия (лекции) – 28 часов. Лекция 1. Введение. Техническая термодинамика как теоретическая основа теплотехники. Тип – Информационная лекция с элементами визуализации и проблемной лекции. Структура – Предмет и метод термодинамики. Энергия и энергетические преобразования. Характеристика дисциплины, ее место в системе подготовки бакалавра теплоэнергетика. Значение теплоэнергетики в народном хозяйстве и ее роль в решении задач развития общества. Основные направления развития энергетики. Лекция 2. Термодинамическая система. Термические параметры состояния Тип – Лекция, мастер-класс (Лк,МК). Структура – Термодинамическая система. Рабочее тело и внешняя среда. Термодинамические параметры состояния. Удельный объем. Давление абсолютное, избыточное, вакуум, единицы измерения давления. Температура и ее измерение. Термодинамическая поверхность в системе координат - Р,v,T. Термические коэффициенты и связь между ними. Изопотенциальные поверхности. Состояния равновесные и неравновесные. Термодинамический процесс. Процессы обратимые и необратимые. Лекция 3. Первый закон термодинамики для закрытой системы. Тип – Лекция, мастер-класс (Лк,МК). Структура – Работа изменения объема, рабочая диаграмма P,v. Понятия об обобщенной работе. Теплота, как мера энергетического взаимодействия. Внутренняя энергия, как параметр состояния. Энтропия и энтальпия. Первый закон термодинамики, как частный случай выражения закона сохранения энергии. Аналитические выражения первого закона термодинамики для тела при протекании обратимых и необратимых процессов. Дифференциальные выражения теплоты. Лекция 4. Газы и газовые смеси. Тип – Лекция, мастер-класс (Лк,МК). Структура – 4.1. Идеальный газ как модель реального газа. Газовая постоянная. Понятие о нормальных физических условиях. Законы идеальных газов. Внутренняя энергия идеального газа. 4.2. Теплоемкости газов. Средняя и истинная теплоемкости газов. Зависимость теплоемкостей газов от температуры и давления. Понятие о квантовой теории теплоемкости. Аналитические и графические зависимости истинных и средних теплоемкостей от температуры и их использование в расчетах. Отношение теплоемкости при постоянном давлении к теплоемкости при постоянном объеме. 4.3. Газовые смеси. Закон Дальтона. Задание состава смеси массовыми и объемными долями. Кажущаяся молярная масса и газовая постоянная смеси идеальных газов. Теплоемкости газовой смеси. 4.4. Энтальпия и энтропия идеальных газов. Диаграммы энтропия-температура T,s и энтропия-энтальпия h,s для идеальных газов. Лекция 5. Термодинамические газовые процессы. Тип – Лекция, мастер-класс (Лк,МК). Структура – 5.1.Определение закономерности термодинамически обратимого процесса изменения состояния газа. Политропные процессы и их анализ. Частные случаи политропных процессов: изохорный, изобарный, изотермический и адиабатный процессы. Обработка опытных данных и определение характера закономерности реального процесса. 5.2. Изображение политропного процесса в термодинамических диаграммах и графическое представление энергетических величин в диаграммах Р,v и T,s. Лекция 6. Реальные газы и пары. Водяной пар. Тип – Лекция, мастер-класс (Лк,МК). Структура – 6.1. Термические свойства реальных газов и жидкостей. Исследования Эндрюса и его диаграмма Р,v для изотерм реальных веществ. Сжимаемость реальных газов и диаграммы изотерм в системах координат Р,v и Pv,P. Температура Бойля и точка Бойля. Критические параметры реальных веществ. Уравнения состояния реальных веществ. 6.2. Фазовые состояния и превращения воды. Фазовые диаграммы Р,t и Р,v. Методика определения энергетических параметров воды. Жидкость на линии фазового перехода и ее параметры. Аномальные свойства воды. Сухой насыщенный пар. Влажный насыщенный пар. Перегретый пар. 6.3. Таблицы термодинамических свойств воды и водяного пара. Диаграмма T,s водяного пара. Диаграмма h,s водяного пара. Процессы изменения состояния водяного пара. Лекция 7. Влажный воздух. Тип – Лекция, мастер-класс (Лк,МК). Структура – 7.1. Основные параметры и характеристики влажного воздуха. Абсолютная и относительная влажность воздуха, влагосодержание и энтальпия. Особенности определения параметров атмосферного влажного воздуха. 7.2. Диаграмма H,d влажного воздуха. Процессы сушки, нагрева, охлаждения атмосферным воздухом. Лекция 8. Второй закон термодинамики. Тип – Лекция, мастер-класс (Лк,МК). Структура – 8.1. Замкнутые процессы (циклы). Цикл Карно идеального газа. Понятия: среднеинтегральная температура, эквивалентный цикл Карно. Термический КПД цикла. Обратный цикл Карно. Обобщенный (регенеративный) цикл Карно. Второй закон термодинамики. Теорема Карно. Термодинамическая шкала температур. Теоремы Нернста (третий закон термодинамики). 8.2. Энтропия реальных тел. Изменение энтропии тел, участвующих в реальных процессах. Энтропия изолированной системы и ее изменение при протекании в ней обратимых и необратимых процессов. Значение принципа возрастания энтропии в инженерной практике. 8.3. Получение работы в изолированной системе. Эксэргия постоянной массы вещества в объеме и ее определение, как максимально-полезной работы. Влияние необратимости на возможную работу в изолированной системе. Теорема Гюи-Стодолы (эксергетический и энтропийный метод расчета энергетических потерь). Инженерный и мировоззренческий аспекты второго закона термодинамики. Практические занятия - 30 часов. Занятие 1. Термические параметры состояния Форма проведения занятия – решение конкретных задач на основании теоретических и фактических знаний Занятие 2. Первый закон термодинамики для тела в объеме Форма проведения занятия – решение конкретных задач на основании теоретических и фактических знаний Занятие 3. Уравнение состояния идеальных газов Форма проведения занятия – решение конкретных задач на основании теоретических и фактических знаний Занятие 4. Смеси идеальных газов Форма проведения занятия – решение конкретных задач на основании теоретических и фактических знаний Занятие 5,6. Теплоемкости газов и газовых смесей Форма проведения занятия – решение конкретных задач на основании теоретических и фактических знаний Занятие 7, 8. Процессы изменения состояния идеальных газов Форма проведения занятия – решение конкретных задач на основании теоретических и фактических знаний Занятие 9. Таблицы термодинамических свойств воды и водяного пара Форма проведения занятия – решение конкретных задач на основании теоретических и фактических знаний Занятие 10. h,s- диаграмма водяного пара Форма проведения занятия – решение конкретных задач на основании теоретических и фактических знаний Занятие 11, 12. Процессы водяного пара Форма проведения занятия – решение конкретных задач на основании теоретических и фактических знаний Занятие 13. Термодинамические свойства влажного воздуха Форма проведения занятия – решение конкретных задач на основании теоретических и фактических знаний Занятие 14, 15. Второй закон термодинамики Форма проведения занятия – решение конкретных задач на основании теоретических и фактических знаний Лабораторные работы - 14 часов, 3 работы. Работа 1. Определение средней массовой изобарной теплоемкости воздуха Форма выполнения - в группах по 3 человека, работа на реальном оборудовании, цель работы – экспериментальное определение средней массовой изобарной теплоемкости воздуха, используемое оборудование – физический стенд. Работа 2. Определение зависимости между давлением и температурой насыщенного водяного пара при давлении выше атмосферного. Анализ ТД свойств Н2О. Форма выполнения - индивидуальная, виртуальная работа на ЭВМ, цель работы – определение на имитационном эксперименте зависимости между давлением и температурой насыщенного водяного пара при давлении выше атмосферного, анализ ТД свойств воды при изохорном ее нагреве, используемое оборудование – ЭВМ и программное обеспечение. Работа 3. Изучение процессов изменения состояния влажного атмосферного воздуха Форма выполнения - в группах по 3 человека, работа на реальном оборудовании, цель работы – экспериментальное изучение процессов нагрева и сушки влажного атмосферного воздуха, используемое оборудование – физический стенд. Управление самостоятельной работой студента – 6 часов. Реализуемые формы управления самостоятельной работой студента: еженедельные консультации по теоретическому курсу и задачам, задаваемым для самостоятельного решения; консультации по выполнению РГР1; консультации через электронную почту и средства интернет. Расчетно-графическая работа 1 (РГР1) Трудоемкость выполнения работы – 36 час. Задачи, решаемые студентом при выполнении работы: определение термодинамических свойств газов, газовых смесей, воды и водяного пара; расчет термодинамических процессов газов, воды и водяного пара; определение термодинамических свойств влажного атмосферного воздуха; термодинамический расчет основных процессов влажного атмосферного воздуха. Примерный перечень тем РГР1: Термодинамический расчет и анализ процессов газов и газовых смесей; Термодинамический расчет и анализ процессов воды и водяного пара; Термодинамический расчет и анализ процессов влажного атмосферного воздуха. Пример задания на РГР1 «Термодинамический расчет и анализ процессов газов и газовых смесей»: Провести расчет двух последовательно протекающих процессов изменения состояния смеси идеальных газов и изобразить эти процессы в Р,v– и T,s– диаграммах. Исходные данные:
Варианты задания приведены в табл. 1.1 и 1.2. Таблица 1.1
Таблица 1.2
Объем задания: 1. Определить для газовой смеси: массовые и объемные доли смеси, молекулярную массу смеси, газовую постоянную смеси, массовую изохорную и изобарную теплоемкости смеси, мольную изохорную и изобарную теплоемкости смеси, коэффициент Пуассона смеси. 2. Провести расчет двух последовательных процессов для этой смеси идеальных газов. Для каждого процесса определить: а) начальные и конечные параметры Р, v, t; б) количество теплоты, работу изменения объема, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии для процессов: 1-2, 2-3 и для всего процесса 1-2-3. Эти расчеты выполняются для 1 кг смеси газов. 3. Изобразить процессы 1-2 и 2-3 (последовательно) в диаграммах Р,v и Т,s по точкам с соблюдением масштаба. 4. Провести качественный и количественный термодинамический анализ, рассчитанных процессов. |
= 0,3
= 0,2
= 0,4
= 0,35Похожие:
 | Рабочая программа Наименование дисциплины техническая оснащенность... Целями учебной дисциплины «Техническая оснащенность организаций и охрана труда» являются | | Рабочая программа учебной дисциплины оп. 02. Техническая механика для специальности Федеральным государственным образовательным стандартом среднего профессионального образования по специальности 190623 «Техническая... |
 | Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления... «Техническая физика», магистерская программа «Теплофизика в нефтегазовых и строительных технологиях» | | Рабочая программа учебной дисциплины оп. 05 Техническая механика 2011г Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – фгос)... |
| Рабочая программа учебной дисциплины техническая диагностика локомотивов... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования | | Рабочая программа дисциплины «Техническая эксплуатация автомобилей,... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
| Рабочая программа дисциплины «Техническая физика (электрохимические... Профиль подготовки: 150700. 62 – Технологии, оборудование и автоматизация машиностроительных производств | | Учебной дисциплины техническая мелиорация грунтов Рекомендуется для направления подготовки Дисциплина «Техническая мелиорация грунтов» относится к дисциплинам профилизации инженерная геология – вариативная часть профессионального... |
| Рабочая программа для студентов направления 223200. 68 «Техническая физика» Степанов Сергей Викторович Подземная гидродинамика и теплофизика. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления... | | Пояснительная записка рабочая программа дисциплины «Иностранный язык... «Физика», 222900. 62 «Нанотехнологии и микросистемная техника», 223200. 62 «Техническая физика» |
| Рабочая программа учебной дисциплины «техническая механика» Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины базовой части естественнонаучного цикла студентам очной полной и сокращённой... | | Рабочая программа по предмету «Классический танец» Материально-техническая база дисциплины «Классический танец» |
| Пояснительная записка рабочая программа дисциплины «Иностранный язык... «Физика», магистерские программы «Техническая физика в нефтегазовых технологиях», «Физика наноструктур и наносистем» | | Программа одб. 01 Рабочая программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с фгос по... |
| Рабочая программа учебной дисциплины «Основы философии» В соответствии с фгос по подготовке специалистов среднего звена для специальности 151022 «Монтаж и техническая эксплуатация холодильно-компрессорных... | | Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления... Содержание: умк по дисциплине «Геокриология и механика грунтов» для студентов направления подготовки 16. 03. 01 Техническая физика,... |
