Каримов З.Ф., Павлов Е.П. Теоретические основы теплотехники. Термодинамика

Подождите немного. Документ загружается.

РАЗДЕЛ 5. ЦИКЛЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ И ТЕПЛОНАСОСНЫХ

УСТАНОВОК (20 часов)

5.1. ЦИКЛЫ ВОЗДУШНОЙ И ПАРОКОМПРЕССОРНОЙ

ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК

[1], с. 426…442; [2], с. 243…250

Холодильный коэффициент. Коэффициент трансформации теплоты. Об-

ратный цикл Карно. Схема и цикл воздушной холодильной установки. Термо-

динамические свойства рабочих тел парокомпрессионных трансформаторов те-

плоты. Схема, цикл и холодильный коэффициент парокомпрессионной холо-

дильной установки.

5.2. ПЕРЕДАЧА ТЕПЛОТЫ ТЕПЛОВЫМ НАСОСОМ

И ТЕПЛОВОЙ ТРУБОЙ

[1], с. 451…453; [2], с. 251…257

Принцип действия теплового насоса. Термодинамическое сравнение эф-

фективности теплового насоса и теплофикации. Схема и принцип работы аб-

сорбционной холодильной установки. Методы сжижения газов.

РАЗДЕЛ 6. ЭЛЕМЕНТЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ

(20 часов)

6.1. ЗАКОНЫ ТЕРМОДИНАМИКИ В ТЕРМОХИМИИ

[1], с. 474…485; [2], с. 258…285

Первый закон термодинамики в термохимии. Тепловой эффект химиче-

ской реакции. Закон Гесса и его следствия. Зависимость теплового эффекта хи-

мической реакции от температуры (закон Кирхгофа). Стандартный тепловой

эффект. Второй закон термодинамики в термохимии. Закон действующих масс.

Химическое равновесие. Константа равновесия. Степень диссоциации. Свобод-

ная энергия и изобарный потенциал (свободная энтальпия) как характеристиче-

ские функции.

6.2. УРАВНЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОЙ РАБОТЫ

ХИМИЧЕСКОЙ РЕКЦИИ

[1], с. 485…502; [2], с. 286…297

Химический потенциал. Уравнение максимальной работы химической

реакции (уравнение Гиббса-Гельмгольца). Химическое сродство. Константа

равновесия и максимальная работа реакции. Зависимость константы равновесия

от давления и температуры. Тепловая теорема Нернста. Стандартные значения

термодинамических функций веществ.

Заключение

«Термодинамика» является общетехнической дисциплиной, изучает про-

цессы превращения тепловой и механической форм энергии в теплоэнергетиче-

ских установках и тепловых двигателях и занимает центральное место в подго-

товке инженера теплоэнергетика.

Дисциплина «Термодинамика» включает в себя разделы: «Основные зако-

ны термодинамики», «Реальные газы», «Компрессоры и циклы тепловых двига-

телей», «Циклы паротурбинных установок», «Циклы холодильных и теплона-

сосных установок», «Элементы химической термодинамики». Эта дисциплина

изучается студентами специальностей 140101.65 «Тепловые электрические

станции», 140104.65 «Промышленная теплоэнергетика» в течение двух семест-

ров на 3-м курсе очно-заочной и заочной форм обучения.

Дисциплина «Термодинамика», оформленная в виде учебно-методического

комплекса (УМК) приобретает новые методические качества, более высокие

чем учебник, так как содержит рабочую программу, тематический план, опор-

ный конспект, методические указания по лабораторным и контрольным рабо-

там, а так же блок контроля в виде тестов и вопросов для экзамена.

Разработанный УМК выполнен на бумажном и электронном носителях,

может быть использован как при аудиторных занятиях, так и при самостоя-

тельной работе. Опорный конспект, приведенный в данном УМК, является вве-

дением в дисциплину «Термодинамика».

2.2. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ДИСЦИПЛИНЫ

2.2.1. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ДИСЦИПЛИНЫ

для студентов очно – заочной формы обучения

Виды занятий и контроля

лек-

ции

ПЗ ЛР

№

п/

Название

раздела

Кол-во часов по

очной дневной

форме об

ния

дит.

ОТ

дит.

ОТ

Аудит.

ДОТ

Самостоят.

абота

Тесты

Контрольные

ты

ПЗ

(

)

ЛР

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1

Всего 240 3

20 4 96 6 3 6 5

Раздел 1. Вве-

дение.

Основные за-

коны термоди-

намики

50 4 1

2 6 12 2 12

1.1 Термодинамика

идеального газа

24 2 4 2 2 8 2 4 Зад.

№

1,2,

№

№1,

1.2 Первый закон

термодинамики

15 1 4 2 4 4 Зад.

№4

№3

1.3 Второй закон

термодинамики

11 1 4 2 4 №

Раздел 2.

Реальные газы.

Водяной пар

40 6 1

2 4 4 2 12

2.1 Свойства и фа-

зовые переходы

реальных газов

4 1 1 2

2.2 Характеристики

и процессы во-

дяного пара

10 2 2 2 4 Зад.

№5,

2.3 Влажный воздух 4 2 2

2.4 Термодинамика

газового потока

Истечение газа

через сопло

14 2 4 2 2 4 Зад.

№

7, 8

№

2.5 Расчет процес-

сов дросселиро-

8 1 1 4 2 №

№4

вания

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Раздел 3.

Компрессоры

Циклы тепловых

двигателей

50 6 1

2 4 26

3.1 Виды компрессо-

ров и процессы в

компрессоре

9 1 2 6 Зад.№

3.2 Циклы двигателей

внутреннего сго-

рания (ДВС)

16 2 4 2 2 6 Зад.

№ 10

№3

3.3 Циклы газотур-

бинных двигате-

лей (ГТД)

16 2 4 2 8 Зад.№

3.4 Циклы реактивно-

го и ракетного

двигателей

9 1 2 6 №

Раздел 4. Циклы

паротурбинных

установок

60 8 1

4 8 4 22

4.1 Идеальный и дей-

ствительный цик-

лы ПТУ

16 4 4 4 4 Зад.

№ 12,

4.2 Циклы ПТУ с

промежуточным

перегревом и ре-

генеративным от-

бором пара

18 2 4 2 2 4 4 Зад.

№ 13,

№

№ 5

4.3 Циклы парогазо-

вой и атомной ус-

тановок

15 1 4 2 2 6 №

4.4 Циклы и устрой-

ства прямого пре-

образования теп-

лоты в электро-

энергию

11 1 2 8 №

Раздел 5. Циклы

холодильных и

теплонасосных

20 4 4 2 2 8

установок

5.1 Циклы воздушной

и парокомпрес-

сорной холодиль-

ных установок

12 2 2 2 2 4 Зад.

№ 16,

№

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

5.2 Передача теплоты

тепловым насо-

сом и тепловой

трубой

8 2 2 4 №

Раздел 6. Эле-

менты химиче-

ской термоди-

намики

20 2 2 16

6.1 Законы термоди-

намики в термо-

химии

10 1 1 8

6.2 Уравнение мак-

симальной рабо-

ты химической

реакции

10 1 1 8

2.2.2. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ДИСЦИПЛИНЫ

для студентов заочной формы обучения

Виды занятий и контроля

лек-

ции

ПЗ ЛР

№

п/п

Название раздела,

темы

Кол-во часов по

вн

фор

дит.

ОТ

дит.

ОТ

Аудит.

ДОТ

Самостоят.

абота

Тесты

Контроль-

ные работы

ПЗ

(

)

ЛР

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1

Всего 240 3

20 4 96 6 3 6 5

Раздел 1. Введе-

ние.

Основные законы

термодинамики

50 4 1

2 6 12 2 12

1.1 Термодинамика

идеального газа

24 2 4 2 2 8 2 4 Зад.

№

1,2,3

№

1,2

1.2 Первый закон тер-

модинамики

15 1 4 2 4 4 Зад.№

№

1.3 Второй закон тер-

модинамики

11 1 4 2 4 №

Раздел 2.

Реальные газы.

Водяной пар

40 6 1

2 4 4 2 12

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1

2.1 Свойства и фазо-

вые переходы ре-

альных газов

4 1 1 2

2.2 Характеристики и

процессы водяного

пара

10 2 2 2 4 Зад.№

5,6

2.3 Влажный воздух 4 2 2

2.4 Термодинамика га-

зового потока

Истечение газа че-

рез сопло

14 2 4 2 2 4 Зад.

№ 7, 8

№

2.5 Расчет процессов

дросселирования

8 1 1 4 2 №

№

Раздел 3.

Компрессоры.

Циклы тепловых

двигателей

50 4 2

2 2 20

3.1 Виды компрессо-

ров и процессы в

компрессоре

12 1 6 5 Зад.

№ 9

3.2 Циклы двигателей

внутреннего сго-

рания (ДВС)

17 2 6 2 2 5 Зад.

№ 10

№

3.3 Циклы газотур-

бинных двигателей

(ГТД)

12 1 6 5 Зад.

№ 11

3.4 Циклы реактивно-

го и ракетного

двигателей

9 4 5 №

Раздел 4. Циклы

паротурбинных

60 6 2

2 2 22

установок

4.1 Идеальный и дей-

ствительный цик-

лы ПТУ

16 2 8 2 4 Зад.№

12, 14

4.2 Циклы ПТУ с про-

межуточным пере-

гревом и регенера-

тивным отбором

пара

18 2 1

24 Зад.

№ 13,

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

4.3 Циклы парогазо-

вой и атомной ус-

тановок

14 2 6 6

4.4 Циклы и устройст-

ва прямого преоб-

разования теплоты

в электроэнергию

12 4 8 №

Раздел 5. Циклы

холодильных и

теплонасосных

установок

20 2 8 10

5.1 Циклы воздушной

и парокомпрессор-

ной холодильных

установок

11 2 4 5 Зад.№

16, 17

5.2 Передача теплоты

тепловым насосом

и тепловой трубой

9 4 5 №

Раздел 6. Элемен-

ты химической

термодинамики

20 4 16

6.1 Законы термоди-

намики в термохи-

мии

10 2 8

6.2 Уравнение макси-

мальной работы

химической реак-

ции

10 2 8

2.3. СТРУКТУРНО – ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ДИСЦИПЛИНЫ «ТЕРМОДИНАМИКА»

ТЕРМОДИНАМИКА

Термодина-

мика иде-

ального газа

Второй

закон

термоди-

намики

Первый

закон тер-

модина-

мики

Уравнение

макси-

мальной

работы

химиче-

ской реак-

ии

Законы

термоди-

намики в

термохи-

мии

РАЗДЕЛ 6.

Элементы

химиче-

ской тер-

модинами-

ки

Передача теп-

лоты тепловым

насосом

и тепло-

вой трубой

Циклы воздуш-

ной и пароком-

прессорной хо-

лодильной ус-

тановки

РАЗДЕЛ 5.

Циклы холо-

дильных и те-

плонасосных

установок

Циклы и устройст-

ва прямого преоб-

разования теплоты

в элект

оэне

гию

Циклы парогазо-

вой и атомной

становок

Циклы ПТУ с

промежуточным

перегревом и ре-

генеративным

отбо

а па

Идеальный и

действительный

циклы ПТУ

РАЗДЕЛ 4.

Циклы паро-

турбинных ус-

тановок

Циклы реактивного

и ракетного двига-

телей

Циклы газотур-

бинных устано-

вок

Циклы двигате-

лей внутреннего

сго

ания

Виды компрес-

соров и процес-

соры

в компрессо-

ре

РАЗДЕЛ 3.

Компрессоры.

Циклы тепло-

вых двигателей

Расчет процессов

дросселирования

Термодинамика

газового потока

Влажный воз-

дух

Характеристи-

ки и процессы

водяного

пара

Свойства и фа-

зовые переходы

реальных газов

РАЗДЕЛ 2.

Реальные

газы.

Водяной

па

РАЗДЕЛ 1.

Основные

законы

термоди-

намики

2.4. ВРЕМЕННОЙ ГРАФИК ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

№

п/п

Название раздела (темы) Продолжительность

изучения раздела

(темы) (из расчета –

4 часа в день)

Раздел 1.Основные законы тер-

модинамики

12 дн.

Раздел 2 . Реальные газы. Водя-

ной пар

10 дн.

Контрольная работа № 1 3 дн.

Раздел 3. Компрессоры. Циклы

тепловых двигателей

12 дн.

Контрольная работа № 2 3 дн.

Раздел 4. Циклы паротурбин-

ных установок

16 дн.

Раздел 5. Циклы холодильных и

теплонасосных установок

5 дн.

Контрольная работа № 3 3 дн.

Раздел 6. Элементы химической

термодинамики

5 дн.

Итого: 69 дн.