Теоретичні основи теплотехніки

Мета дисципліни:

забезпечити розвиток загальних та спеціальних компетентностей майбутніх бакалаврів, розвити здатність доінженерного аналізу на базітеоретичного розуміння та практичного використанняфундаментальних закономірностейенергетичних перетворень, властивостей робочих тіл та основних закономірностей переносу теплоти.
 
Завдання дисципліни:
Придбати:
надійні знання фундаментальних питань дисципліни, які розкривають загальність методів термодинамічного аналізу при дослідженні різних фізичних процесів та явищ;
фундаментальні знання фізичних особливостей та закономірностей процесів теплообміну.
Використовувати:
математичні та фізичні закони для складання загальних співвідношень між термодинамічними характеристиками (диференційне та інтегральне обчислення, молекулярно-кінетична та квантово-статистична теорії теплоємностей ідеального газу тощо)
основні закони і методи тепло і масообміну для розв′язання прикладних завдань інженерного характеру;
знати термодинамічні властивості робочих тіл та їх поведінку у формі показників зміни стану тіл при механічних та теплових взаємодіях та перетвореннях;
вміти кількісно оцінювати термодинамічні властивості різноманітних робочих тіл, надійно виявляти термодинамічні результати цих процесів по енергетичним та ексергетичним показникам;
кількісно оцінювати теплофізичні властивості різноманітних теплоносіїв, математично описати досліджуване явище тепломасообміну у розмірній та безрозмірній формі, розраховувати та аналізувати процеси теплообміну для стаціонарної теплопровідності, конвективного теплообміну та теплопередачі.

Основні результати навчання
 
РН1. Знання і розуміння засад технологічних, фундаментальних та інженерних наук, що лежать в основі галузевого машинобудування відповідної галузі.
РН4. Здійснювати інженерні розрахунки для вирішення складних задач і практичних проблем у галузевому машинобудуванні.
РН5. Аналізувати інженерні об’єкти, процеси та методи.
РН9. Обирати і застосовувати потрібне обладнання, інструменти та методи.
Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
 
Л – лекційні заняття; ЛЗ – практичні заняття; СРЗ – самостійна робота здобувача вищої освіти; МКР – модульна контрольна робота; К – консультації.
 
 
Тематика та види навчальних занять
 
1 тиждень
Л1. Вступ. Основні поняття термодинаміки. Енергія, форми енергообміну.
ЛЗ1.Визначення характеристик термодинамічного стану робочих тіл.
СРЗ. К.
 
2 тиждень
Л2. Основні постулати термодинаміки.
СРЗ. К.
 
3 тиждень
Л3.Перший закон технічної термодинаміки.
ЛЗ2.Дослідження термодинамічних властивостей ідеального газу.
СРЗ. К.
 
4 тиждень
Л4. Другий закон технічної термодинаміки.
СРЗ. К.
 
5 тиждень
Л5.Приклади застосування законів термодинаміки.Види термодинамічної роботи та зв’язок між ними.
ЛЗ3. Дослідження політропного газового процесу.
СРЗ. К.
 
6 тиждень
Л6. Принципова схема найпростішої теплосилової установки та її характеристики.
СРЗ. К.
 
7 тиждень
Л7. Прямий цикл Карно та його характеристики.
ЛЗ4. Захист ЛР №№1…3.
СРЗ. К.
 
8 тиждень
Л8. Основне рівняння технічної термодинаміки.Ексергія та анергія енергоресурсів. Втрати ексергії та ексергетичний ККД.
МКР1. 
СРЗ. К.
 
9 тиждень
Л9. Основні поняття теплообміну та способи переносу теплоти.
ЛЗ5.Дослідження тепловіддачі при  вільній конвекції. 
СРЗ. К.
 
10 тиждень
Л10. Основні закони та рівняння теплообміну.
СРЗ. К.
 
11 тиждень
Л11. Загальні диференційні рівняння теплообміну.    
ЛЗ6. Дослідження тепловіддачі при  вільній конвекції.
СРЗ. К.
 
12 тиждень
Л12. Теплопровідність плоскої та циліндричної  стінкипри стаціонарному режимі..
СРЗ. К.
 
13 тиждень
Л13. Теплопровідність у плоскій та циліндричній  стінках при стаціонарному режимі.    
ЛЗ7.Дослідження тепловіддачі і гідравлічного опору при  русі  повітря в трубі.
СРЗ. К.
 
14 тиждень
Л14. Вільна конвекція.
СРЗ. К.
 
15 тиждень
Л15. Тепловіддача під час вимушеного руху теплоносія.
ЛЗ8. Захист ЛР №№4…5
МКР2.
СРЗ. К.
 
Індивідуальна робота
 
Не передбачена. 
 
Самостійна робота
 
Самостійна робота складає 44 годин. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
1) підготовка до лекційних занять – 28 годин;
2) підготовка до лабораторних занять– разом 16 годин;
 
 
Процедура оцінювання
 
Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та лабораторних занять та виконують 2 модульні контрольні роботи.
 
Модульні контрольні роботи № 1 та № 2 виконуються у письмовій формі. Модульна робота складається з теоретичної частини (5 запитань) та практичної частини (1 задача). Відповідь на кожне теоретичне питання оцінюється максимум 4 бали. Правильне розв’язання задачі оцінюється в 10 балів.
 
Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів:
 
Семестровий модуль № 1
 
ПЗ. Оцінка за виконання лабораторних занять – 20 балів. Термін надання – 1, 3, 5 тижні
МК1. Модульна контрольна робота – 30 балів (8 тиждень). Перескладання можливе протягом 9–11 тижнів за розкладом консультацій.

Семестровий модуль № 2
 
ПЗ. Оцінка за виконання лабораторних занять – 20 балів. Термін надання – 9, 13тижні
МК2. Модульна контрольна робота – 30 балів (15 тиждень).
 
Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.
 
Підсумковим контролем з дисципліни є залік. Підсумкова оцінка є сумою балів отриманих при виконанні модульних контрольних робіт МК1, МК2 та лабораторних занять ЛЗ1-ЛЗ5. 
 
 
Умови допуску до підсумкового контролю
 
До заліку допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни на не менш, ніж 60 %.

Залік відбувається за всіма тематичними (змістовними) модулями дисципліни.

Складання/перескладання заліку організується за встановленим деканатом розкладом.
 
 
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. 

Виконаний не свій варіант завдання здобувачем не оцінюється.

Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.

Відсутність здобувача на модульній контрольній роботі або на контрольній роботі відповідає оцінці «0».

Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.

Під час розв’язання задач на МКР дозволяється користуватися технічними довідниками.