Технічна термодинаміка 1

Мета дисципліни:
надбання здобувачами комплексу знань в області енергетичних взаємодій та взаємоперетворень, а також властивостей робочих тіл. Для досягнення мети вивчення дисципліни студенти повинні навчитися застосовувати  І та ІІ закон термодинаміки для проведення всебічного аналізу різноманітних теплоенергетичних систем з метою  розробки енергоощадних технологій. 
 
Завдання навчальної дисципліни: 
вивчення процесів енергетичних взаємодій та взаємоперетворень в різноманітному обладнанні енергетики; навчитись застосовувати теоретичні навички для практичних розрахунків заданих процесів в обладнанні; проводити аналіз позитивних та негативних властивостей діючого обладнання та вибирати методи інтенсифікації процесів та їх реалізації; розуміти перспективи розвитку національної та світової енергетики. 
 
Основні результати навчання.
 
Навички вербального та письмового репрезентування практичних розробок.
 
Уміти використовувати знання методів обробки інформації та комунікаційних технологій при вирішенні професійних завдань  (управління інформацією)
 
Знати основні методи системного аналізу, закономірності побудови, функціонування та розвитку систем для розв’язання задач аналізу та синтезу
 
Уміти використовувати результати проведеного аналізу для синтезування отриманої інформації.
Мати навички взаємодії із іншими людьми, уміння роботи в групах.
 
Уміти враховувати знання процесів соціально‐політичної історії України, правових засад та етичних норм у соціальній діяльності.
 
Здатність до самонавчання та продовження професійного розвитку.
 
Систематично читати літературу за фахом (у тому числі закордонну), уміння складати реферати, анотації, аналітичні огляди тощо
 
Демонструвати знання та розуміння розділів з вищої математики,  фізики, хімії при вирішенні практичних завдань професійної сфери.
 
Вміти застосовувати на практиці знання та компетенції в предметній області. 
 
Вміти оцінювання та синтезувати інформацію.
 
Вміти застосовувати на практиці базові знання щодо проектування та експлуатації теплоенергетичних систем.
 
Здатність застосовувати знання в галузі теплоенергетичних процесів, технології опрацювання режимної інформації та експлуатація устаткування.
 
Вміти застосовувати раціональні технології функціонування теплоенергетичних систем традиційних та інноваційних на базі енергозберігаючих технологій

Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
 
Л – лекційні заняття; СРЗ – самостійна робота здобувача вищої освіти; ПЗ – практичні заняття; РГР–розрахункова робота, КР- курсова робота, МКР – модульна контрольна робота; К – консультації.
 
Тематика та види навчальних занять
 
(3 семестр)

1 тиждень 
Л 1. Вступ. Основні поняття технічної термодинаміки.
ПЗ1. Поняття про термічні, калоричні, інтенсивні, екстенсивні, базові та додаткові характеристики стану речовин. 
СРЗ.К.
2 тиждень
Л 2. Постулати термодинаміки. Загальна структура енергетичних співвідношень для термодинамічних процесів. 
СРЗ.К.
3 тиждень
Л 3. Характеристики термодинамічного стану та їх зміна. 
ПЗ2. Основний постулат Першого закону.
Три форми енергобалансу процесу. Схеми енергобалансу по першій та другій формам
СРЗ.К.
4 тиждень
 Л 4. Розрахунок кількості роботи та теплоти.
СРЗ.К.
5 тиждень
Л 5. Основні закони технічної термодинаміки.
ПЗ3. Основний постулат Другого закону. Необоротність процесів
СРЗ.К.
6 тиждень
Л 6. Використання першого закону технічної термодинаміки.
СРЗ.К.
7 тиждень
Л 7.  Використання Другого закону технічної термодинаміки.
ПЗ4. Приклади використання Другого закону у тепломеханічних циклах. Ілюстрація термодинамічних процесів у діаграмі Т-s
СРЗ.К.
8 тиждень
Л 8. Використання  Другого закону технічної термодинаміки.
СРЗ.К.
МКР1.
9 тиждень
Л 9. Базові диференційні рівняння технічної термодинаміки.
ПЗ5. Ідеальні гази та газові процеси. Рівняння стану Рv = RТ, газова стала, обчислення тиску, температури та питомого об’єму ідеального газу
СРЗ.К.
10 тиждень 
Л 10. Загальні співвідношення для калоричних величин.
СРЗ.К.
11 тиждень
Л 11. Ідеальні гази та газові процеси.
ПЗ6. Приклади обчислення характеристик ізопараметричних процесів для ідеальних газів різної атомності
СРЗ.К.

12 тиждень
Л 12. Калоричні властивості ідеального газу. 
СРЗ.К.

13 тиждень 
Л 13. Процеси з ідеальним газом.
ПЗ7. Реальні гази та пари 
Критичний стан речовини. Процеси пароутворення. Рівняння Клайперона-Клаузіуса. 
Таблиці термодинамічних властивостей пари та рідини. Приклади використання. 
СРЗ.К.
14 тиждень
Л 14. Реальні гази та пари.
СРЗ.К.
15 тиждень
Л 15. Газові та парогазові суміші.
ПЗ8. Розрахунок та аналіз ізопараметричних процесів з водяною парою. Показ процесів у масштабних діаграмах Т-s та h-s.
СРЗ.К.
МКР2.

Індивідуальна робота
 
Виконується РГР 
 
Мета РГР:
 
призначена для поглиблення знань здобувачів основних законів технічної термодинаміки та властивостей ідеального газу та водяної пари; складається з двух частин, перша з яких присвячена робочому тілу – ідеальний газ, а друга – робоче тіло – водяна пара.

 
1–2 тижні
 
Розрахунок термічних та калоричних характеристик у перехідних точках циклу
 
3 тиждень

Розрахунок зміни калоричних характеристик та кількості роботи та теплоти у кожному процесі циклу

4-5 тиждень

Розрахунок тепломеханічних коефіцієнтів та складання енергобалансів

6-8  тижні

Розрахунок термічних та калоричних характеристик у перехідних точках циклу
 
9 тиждень
 
Розрахунок зміни калоричних характеристик та кількості роботи та теплоти у кожному процесі циклу
 
10-13 тижні
 
Розрахунок тепломеханічних коефіцієнтів та складання енергобалансів
 
 
14-15 тижні

Оформлення роботи та захист
 
 
Самостійна робота
Самостійна робота складає 89 годин; 
Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
1) підготовка до лекцій – 22 години; 
2) підготовка до практичних занять –22  години;
3) підготовка до екзамену - 30 годин;
4) підготовка до РГР – 15 годин;
 
 
Процедура оцінювання.
Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Студенти впродовж всього часу навчання готуються до лекційних, лабораторних та практичних занять, виконують по дві модульні контрольні роботи в кожному семестрі.
 Для забезпечення оперативного контролю за успішністю та якістю рівня навчальних досягнень здобувачів вищої освіти дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів. Максимальна сума накопичувальних балів в кожному модульному контролі 3 семестра – по 35 балів: підготовка та захист РГР (15 балів)  вирішення практичних задач на ПЗ (10 балів). Максимальна оцінка за кожну модульну контрольну роботу складає – 25 балів. 
 

Підсумкова форма контролю з дисципліни. Екзамен 

До екзамену допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни на не менш, ніж 60 %. Екзамен відбувається за всіма тематичними (змістовними) модулями дисципліни. 
Складання/перескладання екзаменів  відбувається за розкладом деканата. 

Політика освітнього процесу.
 
Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності. 

РГР, якивиконано після встановлених графіком навчального процесу та викладачем термінів вважаються «не зарахованими» та отримують, відповідно, оцінку «0».
 
Відсутність здобувача на екзамені або на МКР відповідає оцінці «0». 
 
Складання/перескладання екзаменів, заліків відбувається за встановленим деканатом розкладом. 
 
Під час Л, ПЗ, складання екзамену та захисту РГР користуватися телефонами заборонено.

Заборонено використання будь-яких літературних джерел, конспектів лекцій, шпаргалок під час проходження модульних контролів та складання екзамену з дисципліни.