Скачать 131.88 Kb.
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФМОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ Направление подготовки: 140100 Теплоэнергетика и теплотехника Профиль подготовки: Энергетика теплотехнологий Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ “ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ”
Москва - 2010 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение общих законов и принципов теплотехнологических процессов для последующего использования в межпредметных дисциплинах. По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:
Задачами дисциплины являются :
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к базовой части Б2 основной образовательной программы подготовки бакалавров направления 140100 Теплоэнергетика и теплотехника. Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Химия», «Физика», «Математика», «Экология» . Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при изучении межпредметных дисциплин и при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы. 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования: Знать:
Уметь:
Владеть:
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72 часа.
4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 6 семестр 1. Химико-технологичекий процесс. Тепловые эффекты физико-технологических процессов . Химико-технологический процесс. Классификация реакций. Технологические критерии эффективности химико-технологических процессов. Экологические критерии. Термодинамические основы химической технологии. Тепловые эффекты физико-технологических процессов. Влияние температуры на тепловой эффект реакции. Методы расчета физико-химических параметров веществ в отсутствии справочных данных. Энерготехнологические принципы использования теплоты химических реакций. Химическая переменная. 2. Общие условия равновесия. Фазовые равновесия. Открытые системы. Фазовое равновесие. Правило фаз Гиббса. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Фазовая диаграмма. Термодинамические и химические потенциалы. Общие условия равновесия. Равновесное существование фаз. Однокомпонентные системы. Равновесные соотношения при фазовых переходах. Фазовые равновесия в конденсированных системах. 3. Химические равновесия. Химические равновесия. Уравнения изотермы и изобары химической реакции. Химическое равновесие в гетерогенных системах. Расчет констант равновесия. Летучесть. Активность. Методы расчета летучести и активности. Косвенные расчеты констант равновесия. Расчеты равновесия. Расчет равновесия при изотермическом протекании процесса. 4. Равновесие в гетерогенных системах. Химическое равновесие в гетерогенных системах. Особенности химического равновесия в системах с конденсированной фазой, образующей раствор. Равновесие в сложных системах. 5. Кинетические закономерности физико-химических процессов. Кинетические закономерности физико-химических процессов. Использование законов кинетики при выборе технологического режима. Кинетические уравнения и механизм химических реакций. Кинетика некоторых элементарных реакций. Кинетика сложных реакций. Влияние организации теплообмена на скорость протекания физико-химических процессов. 6. Кинетика гетерогенных процессов. Гетерогенные процессы. Кинетические модели в системе газ -твердое вещество. Газожидкостные реакции. Основные положения процесса катализа. Гомогенный и гетерогенный катализ. Энергетический профиль. Процессы катализа. Кинетические особенности гетерогенных каталитических процессов. 7. Химические свойства рабочих тел используемых в теплотехнологических установках Химических свойств газов, жидкостей, расплавов, твердых и сыпучих тел, используемых как теплоносители и рабочие тела в теплотехнологических установках. Химия смазок, охлаждающих и гидравлических жидкостей. 8. Химические реакторы. Химические реакторы. Классификация режимов работы. Структура математической модели реактора. Химические реакторы с идеальной структурой потоков. Расчет реакторов с идеальной структурой потоков. Материальный баланс непрерывных процессов. Химические реакторы в изотермическом режиме. Оптимальный температурный режим и способы его осуществления. 4.2.2. Практические занятия 6 семестр Определение тепловых эффектов химических реакций, влияние температуры на тепловой эффект. Расчеты тепловых эффектов и физико-химических параметров при отсутствии справочных данных. Расчеты равновесных превращение в простых и сложных системах, определяются условия проведения процессов, при которых осуществляются оптимальные степени превращения. Определение порядка реакции по экспериментальным данным. Расчет скоростей превращения при протекании простых и сложных реакций, проводится расчет степеней превращения в зависимости от условий протекания процесса и расчет условий достижения заданной степени превращения. 4.3. Лабораторные работы: лабораторные работы учебным планом не предусмотрены 4.4. Расчетные задания: №1 Рассчитать термодинамические параметры химического процесса. Рассмотреть влияние внешних факторов на параметры равновесной системы. №2 Рассчитать кинетические параметры сложной химической реакции. Рассмотреть влияние температуры, концентрации, катализаторов на скорость реакции. 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы: курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций и видео роликов. Презентации лекций содержат большое количество фотоматериалов. Практические занятия проводятся в аудитории с использованием плакатов, таблиц, видеоматериалов. Самостоятельная работа включает подготовку к практическим занятиям, выполнение расчетных заданий, подготовку к зачету и экзамену. 6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются расчетные задания, тесты, устные опросы. Аттестация по дисциплине – зачет. Оценка за освоение дисциплины, определяется оценкой за зачет. В приложение к диплому вносится оценка ( за 6 семестр). 7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература: а) основная литература: 1. Нарышкин Д.Г. Методические указания по курсу «Физико-химические основы теплотехнологии». М.: МЭИ, 1989, 42 с. 2. Нарышкин Д.Г., Феоктистов А.Ф. Расчетные задачи и их программное обеспечение. М.: издательство МЭИ, 1994, 102 с. 3. Краснов К.С. Физическая химия – М: Высшая школа, 2-е изд. 2001-512 с.: ил. б) дополнительная литература: 1.Краткий справочник физико-химических величин/ под ред. Равдаля А.А. – Л.: Химия, 1983-200 с.: ил. 2. Яштулов Н.А., Кулешов Н.В. Сложные реакции – М.: МЭИ, 1993-22с.: ил. 3. Нарышкин Д.Г. Расчетные задачи химической термодинамики – М.: МЭИ, 2005 7.2. Электронные образовательные ресурсы: а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы: http://www.xumuk.ru/, http://www.ingibitory.ru, http://www.biohim.ru/. б) другие: нет 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций. Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 140100 “Теплоэнергетика и теплотехника” и профилю “Энергетика теплотехнологий”. ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ: к.т.н., доцент Ланская И.И. "СОГЛАСОВАНО": Зав. кафедрой ЭВТ к.т.н. профессор Степанова Т.А. "СОГЛАСОВАНО": Директор ИПЭЭф д.т.н. профессор Клименко А.В. "УТВЕРЖДАЮ": Зав. кафедрой Химии и электрохимической энергетики д.т.н., профессор Кулешов Н.В. |