МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. К.И. САТПАЕВА Институт металлургии и полиграфии - Айтенов Кенесбай Джолдасбаевич
- доцент, кандидат технических наук Кафедра металлургических процессов и технологии специальных материалов
- Стаж педагогической работы 10 лет
- курс - «Техническая термодинамика»- для специальности 050709- «Металлургия»
- Аннотация
- Учебный курс - «Техническая термодинамика» предназначен для обучения студентов специальности 050709 «Металлургия» общим сведениям предмета технической термодинамики, основным понятиям и определениям, анализа основных законов термодинамики, термодинамических процессов, дифференциальных уравнений термодинамики, истечение и дросселирование газов и паров. Программой предусматривается ознакомление обучающихся с вопросами освоения навыков по решению задач рассматривающих закономерности взаимного превращения теплоты в работу, а также устанавливающих взаимосвязь между тепловыми, механическими и химическими процессами, которые совершаются в тепловых машинах.
- «Техническая термодинамика» является профильной дисциплиной в процессе подготовки бакалавра по металлургии.
- Целью курса - изучение основных законов термодинамики, рассматривающие закономерности взаимного превращения теплоты в работу .
Задачи курса: Техническая термодинамика - изучение термодинамических параметров состояния и термодинамических систем;
- изучение основных законов идеальных и реальных газов, теплоемкости газов;
- изучение первого и второго законов термодинамики;
- Студенты, изучившие дисциплину, должны:
- -знать: основные термодинамические параметры, основные законы реальных и идеальных газов; теплоемкость газов, законы термодинамики.
- -уметь: использовать знания курса для решения современных вопросов металлургии; анализировать основные законы термодинамики .
- -получить навыки: по решению задач рассматривающие закономерности взаимного превращения теплоты в работу
Структура курса | | | | - Академических часов в неделю
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | - 2.4 Методы и формы обучения
- 1. Методы и формы обучения – традиционные в сочетании с подготовкой студентами презентаций по каждой СРС.
- 2. Лекции – 2 часа, практические занятия 1 час, СРСП – 3 часа , СРС -3 часа в неделю.
- 3. В курсе используется интерактивная доска, компьютерный класс, Интернет, программное обеспечение: WORD, EXCEL.
- 2.5 Результаты обучения
- Основными результатами обучения студентов в данном курсе является дальнейшее повышение компетентности:
- 1. Интеллектуальная – компетенции анализа и синтеза; сравнения, диагностики, принятия решений - развиваются при изучении основных законов термодинамики , анализе термодинамических процессов.
- Социальная – компетенции письменной и устной коммуникаций; командной работы; - развиваются при выполнении самостоятельных работ и презентаций.
- Общенаучная – компетенции информационная, компьютерных навыков, решения нестандартных задач – развиваются при поиске сведений по решению задач рассматривающие закономерности взаимного превращения теплоты в работу, применяемых во взаимосвязи между тепловыми, механическими и химическими процессами, подготовке рисунков и слайдов.
- Общепрофессиональная – компетенции структурирования знаний, актуализации знаний – развиваются при постановке задач рассматривающие закономерности взаимного превращения теплоты в работу, описании физических, химических, термодинамических процессов.
- Специальная (профессиональная) – компетенции базовые, разработки проектов- развиваются при выполнении самостоятельных работ по технической термодинамике.
2.6 Инструментарий и технология оценки результатов - 2.6 Инструментарий и технология оценки результатов
- Инструментарий и оценка результатов основаны на применяемой кредитной технологии в КазНТУ им.К.И.Сатпаева, системы менеджмента качества и включают оценки 1 и 2 аттестаций на основе текущих и рубежных контролей, итогового контроля знаний.
- 2.7 Средний балл успеваемости студентов по курсу
- Средний балл студентов составляет: 86-94 (В+, А-)
- 2.8 Требования к обучающимся
- 1.Хорошие базовые знания по курсам: математика, физика, металлургия.
- 2. Соблюдение этических правил и правил внутреннего распорядка.
- 3. Желание приобретать и развивать компетентность.
Введение в техническую термодинамику, базовые определения техникалық термодинамикаға кіріспе, негізгі ұғымдар. - Термодинамика, являясь разделом теоретической физики, представляет собой одну из самых обширных областей современного естествознания — науку о превращениях различных видов энергии друг в друга. Эта наука рассматривает самые разнообразные явления природы и охватывает огромную область химических, механических и физико-химических явлений.
- Термодинамика теориялық физиканың бір тарауы бола тұрып, жаратылыстанудың да бір үлкен бөлімі болып саналады. Ол табиғатта болатын химиялық, механикалық және физика-химиялық құбылыстардың бөліктерін қамтиды да, энергияның өзара өзгерісін зерттейді.
- Термодинамика в настоящее время может быть разделена на три части:
- 1.Общую термодинамику, или физическую термодинамику, изучающую процессы превращения энергии в твердых, жидких и газообразных телах, излучение различных тел, магнитные и электрические явления, а также устанавливающую математические зависимости между термодинамическими величинами;
- 2. Химическую термодинамику, которая на основе законов общей термодинамики изучает химические, тепловые, физико-химические процессы, равновесие и влияние на равновесие внешних условий.
- 3. Техническую термодинамику, рассматривающую закономерности взаимного превращения теплоты в работу. Она устанавливает взаимосвязь между тепловыми, механическими и химическими процессами, которые совершаются в тепловых и холодильных машинах, изучает процессы, происходящие в газах и парах, а также свойства этих тел при различных физических условиях.
- Термодинамика қазіргі кезеңде үш бөлімге бөлінеді:
- 1.Жалпы термодинамика немесе физикалық термодинамика. Қатты, сұйық және газ тәріздес денелердегі энергияның түрлену, әр түрлі дененің сәулелену, магниттік және электр құбылыстары процестерін зерттейді, сонымен қатар термодинамикалық шамалардың арасындағы математикалық байланысты белгілейді.
- 2.Химиялық термодинамика – жалпы термодинамика заңдары негізінде химиялық жылулық, физика-химиялық процестерді, тепе-теңдік пен сыртқы жағдайлардың тепе-теңдікке әсерін зерттейді.
- 3.Техникалық термодинамика – жылудың жұмысқа өзара түрленуінің заңдылықтарын қарастырады. Ол жылу және мұздатқыш машиналарда жүретін жылулық, механикалық және химиялық процестер арасындағы өзара байланысты орнықтырады, газ бен буда өтетін процестерді, сондай-ақ әртүрлі физикалық жағдайлар кезіндегі осы денелердің қасиеттерін зерттейді.
Введение в техническую термодинамику, базовые определения Техникалық термодинамикаға кіріспе, негізгі ұғымдар. - Термодинамика базируется на двух основных законах, получивших название начал термодинамики.
- Первое начало термодинамики представляет собой приложение к тепловым явлениям всеобщего закона природы — закона превращения и сохранения энергии.
- Второе начало термодинамики устанавливает условия протекания и направленность макроскопических процессов в системах, состоящих из большого количества частиц. Поэтому второе начало термодинамики имеет более ограниченное применение.
-
- Термодинамика негізгі екі заңға жүгінеді, оны термодинамиканың бастаулары деп атайды. Термодинамиканың бірінші бастауы табиғаттың жалпылама заңының жылулық құбылыстарының қосымшасы – энергияның түрлену және сақталу заңын көрсетеді.
- Термодинамиканың екінші бастауы – бөлшектердің көп мөлшерінен тұратын жүйелердегі макроскопиялық процестердің бағыты мен олардың жүзеге асу шарттарын анықтайды. Сондықтан, термодинамиканың екінші бастауы шектеулі қолданылады.
-
Введение в техническую термодинамику, базовые определения Техникалық термодинамикаға кіріспе, негізгі ұғымдар. - В разделе представлены основные понятия об идеальных и реальных газах, их свойства. Приведены законы Бойля - Мариотта и Гей-Люссака.
- Понятия об идеальном газе позволило составить простые математические зависимости между величинами, характеризующими состояние тела, и на основе законов для идеальных газов создать стройную теорию термодинамических процессов.
- Уравнение Клайперона справедливо не только для идеальных газов, но можно применять и для реальных газов, имеющих низкое давление и высокую температуру.
- Тарауда идеал және реалды газдардың қасиеттері мен негізгі түсініктері берілген. Сонымен қатар Бойль-Мариотт және Гей-Люссак заңдары келтірілген.
- Идеал газ туралы ұғым енгізу дене күйін сипаттайтын шамалар арасында қарапайым математикалық тәуелділіктерді құруға және идеал газдар заңдары негізінде термодинамикалық процестердің үйлесімді теориясын құруға мүмкіндік берді.
Введение в техническую термодинамику, базовые определения Техникалық термодинамикаға кіріспе, негізгі ұғымдар. - Рабочее тело и его основные параметры. Предмет технической термодинамики и ее задачи Термодинамика, являясь разделом теоретической физики, представляет собой одну из самых обширных областей современного естествознания — науку о превращениях различных видов энергии друг в друга. Эта наука рассматривает самые разнообразные явления природы и охватывает огромную область химических, механических и физико-химических явлений. Параметрами состояния могут быть целый ряд величин: удельный объем, абсолютное давление, абсолютная температура, внутренняя энергия, энтальпия, энтропия, концентрация, изохорно-изотермный потенциал и др. Жұмысшы дене және оның негізгі параметрлері. Техникалық термодинамика пәні мен оның міндеттері. Термодинамика теориялық физиканың бір тарауы бола тұрып, жаратылыстанудың да бір үлкен бөлімі болып саналады. Ол табиғатта болатын химиялық, механикалық және физика-химиялық құбылыстардың бөліктерін қамтиды да, энергияның өзара өзгерісін зерттейді.
Введение в техническую термодинамику, базовые определения Техникалық термодинамикаға кіріспе, негізгі ұғымдар. - Применяют:
- Первый закон термодинамики который является частным случаем всеобщего закона сохранения и превращения энергии применительно к тепловым явлениям, протекающим в термодинамических системах.
- Закон сохранения и превращения энергии гласит, что в изолированной системе сумма всех видов энергии является величиной постоянной. Из этого закона следует, что уменьшение какого-либо вида энергии в одной системе, состоящей из одного или множества тел, должно сопровождаться увеличением энергии в другой системе тел.
-
- Термодинамиканың бірінші заңы термодинамикалық жүйелерде өтетін жылу құбылыстарына қатысты табиғаттың жалпы заңының жеке жағдайы болып табылады — энергияның сақталу және түрлену заңы.
Введение в техническую термодинамику, базовые определения Техникалық термодинамикаға кіріспе, негізгі ұғымдар. - При расчете тепловой аппаратуры наиболее важным моментом является определение количества теплоты, участвующее в процессе. Точное определение обеспечивает правильную оценку работы аппарата с экономической точки зрения , что является особенно ценным при сравнительных испытаниях.
- Так как теплоемкость идеального газа зависит от температуры, а реального и от давления, то в технической термодинамике различают истинную и среднюю теплоемкости.
- Жылу аппараттарын есептеу кезінде, процеске қатысатын жылудың мөлшерін анықтау ең маңызды кезең болып табылады. Нақты анықтау, экономикалық көзқараспен қарағанда, аппараттың жұмысын дұрыс бағалауға мүмкіндік береді, бұл салыстырмалы сынақтар өткізу кезінде ерекше бағаланады.
Введение в техническую термодинамику, базовые определения Техникалық термодинамикаға кіріспе, негізгі ұғымдар. - К основным процессам, имеющим большое значение как для теоретических исследований, так и для практических работ в технике, относятся: изохорный, протекающий при постоянном объеме; изобарный, протекающий при постоянном давлении; изотермический, протекающий при постоянной температуре; адиабатный, протекающий при отсутствии теплообмена с внешней средой.
- Кроме того, существует группа процессов, являющихся при определенных условиях обобщающими, для основных процессов. Эти процессы называются политропными и характеризуются постоянством теплоемкости в процессе.
- Егер термодинамикалық жүйенің сыртқы жағдайы өзгерсе, онда жүйенің күйі де өзгереді. Термодинамикалық жүйенің бір тепе-теңдік күйден екінші тепе-теңдік күйге өтуі кезіндегі күй өзгерісінің жиынтығы термодинамикалық процесс деп аталады. Термодинамикалық процесстердің түрлері және анықтамалары көрсетілген.
- Изохоралық процесс
- Изобаралық процесс
- Изотермиялық процесс
- Адиабаттық процесс
- Политроптық процесс
Введение в техническую термодинамику, базовые определения Техникалық термодинамикаға кіріспе, негізгі ұғымдар. - Первый закон не решает вопроса о том, будет ли совершаться переход теплоты от нагретого тела к холодному или обратно. Повседневные наблюдения и опыты показывают, что теплота сама собой может переходить только от нагретых тел к более холодным.
- Закон, позволяющий указать направление теплового потока и устанавливающий максимально возможный предел превращения теплоты в работу в тепловых машинах, представляет собой второй закон термодинамики, имеющий общее значение для всех тепловых процессов. В главе рассматриваются следующие разделы:
- Круговые термодинамические процессы
- Термический кпд
- Прямой обратимый цикл Карно
- Обратный обратимый цикл Карно
- Теорема Карно
- Термодинамиканың екінші заңының негізгі ережелері
- Термодинамиканың бірінші заңы, энергияның сақталу және түрленуінің жалпы заңының жеке жағдайы бола тұрып, осы түрлену мүмкіндікті болатын шарттарды орнықтырмастан, жылу жұмысқа айналады, ал жұмыс жылуға айналады деп тұжырымдайды.
- Ол мүлде жылу процесінің бағытын қарастырмайды, ал бұл бағытты білмейінше оның сипатын және нәтижесін айта алмаймыз. Тек қана жұмыстың жұмсалуы арқылы ғана жылу бағытын өзгертуге болады. Бұл жылудың қасиеті, оны жұмыстан ерекшелендіреді.
- Термиялық п.ә.к.
- Карно теоремасы
- Карноның тура қайтымды циклы
- Карноның кері қайтымды циклы
Введение в техническую термодинамику, базовые определения Техникалық термодинамикаға кіріспе, негізгі ұғымдар. - Во всех областях промышленного производства получили большое применение пары различных веществ: воды, аммиака, углекислоты и. др. Из них наибольшее распространение получил водяной пар, являющийся рабочим телом в паровых турбинах, машинах, в атомных установках, теплоносителем в различных теплообменниках и т. п.
- В главе представлены процессы парообразования, испарения, кипения, конденсации, сублимации, десублимации и диаграммы водяного пара.
- Өнеркәсіптік өндірістің барлық салаларында әр түрлі заттардың булары қолданылады, олар: судың, аммиактың, көмірқышқылының және т.б. Олардың ішінен көп қолданыста болатыны су буы, ол бу машиналарында, атомдық құрылыстарда жұмыс денесі болып табылады.
- Бутүзеу процесі
- Қайнау процесі
- Сублимация процесі
- Су буының негізгі параметрлері мен диаграммалары
Введение в техническую термодинамику, базовые определения Техникалық термодинамикаға кіріспе, негізгі ұғымдар. - Влажный воздух широко используется в технике, поэтому знать «его свойства очень важно. По своему физическому состоянию он близок к идеальным газам. Влажный воздух при данных давлении и температуре может содержать разное количество водяного пара. Смесь сухого воздуха (не содержащего молекул воды) с водяным паром называется влажным воздухом.
- Жалпы ұғымдар. Абсолюттік ылғалдық, ылғалқұрамдық және ауаның салыстырмалы ылғалдығы. Ылғал ауа техникада кеңінен қолданылады, сондықтан оның қасиетін білу өте маңызды. Өзінің физикалық күйі бойынша ол идеал газға жақын. Ылғал ауа берілген қысым мен температурада су буының әртүрлі мөлшерінде бола алады.
Назар аударып тыңдағандарыңызға РАХМЕТ ! - Назар аударып тыңдағандарыңызға РАХМЕТ !
Достарыңызбен бөлісу: |
