Теоретичні основи теплотехніки 1

Мета дисципліни:

засвоєння здобувачами комплексу знань в області енергетичних взаємодій та взаємоперетворень, а також властивостей робочих тіл; для досягнення мети вивчення дисципліни здобувачі повинні навчитися застосовувати  І та ІІ закон термодинаміки та закони теплообміну для проведення всебічного аналізу різноманітних теплоенергетичних систем з метою.  розробки енергоощадних технологій.
 
Завдання 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.
 
Обирати і застосовувати придатні типові аналітичні, розрахункові та експериментальні методи; правильно інтерпретувати результати таких досліджень. 
Виявляти,  формулювати  і  вирішувати  інженерні  завдання   у  теплоенергетиці; розуміти важливість нетехнічних (суспільство, здоров'я і безпека, навколишнє середовище, економіка і промисловість) обмежень.
Розуміти  ключові  аспекти  та  концепції  теплоенергетики,  технології виробництва, передачі, розподілу і використання енергії.
Мати навички  розв’язання  складних  задач  і  практичних  проблем,  що передбачають реалізацію інженерних проектів і проведення досліджень відповідно до спеціалізації.
 
Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
 
Л – лекційні заняття; ПЗ – практичні заняття; СРЗ – самостійна робота здобувача вищої освіти; МКР – модульна контрольна робота; РГР –розрахунково-графічна робота; К – консультації.
 
Тематика та види навчальних занять.
 
 
1 тиждень 

Л 1. Вступ. Основні поняття технічної термодинаміки 
ПЗ1. Поняття про термічні, калоричні, інтенсивні, екстенсивні, базові та додаткові характеристики стану речовин. Приклади розрахунку характеристик стану.
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 . 
ПЗ 2. Основний постулат Першого закону. Приклади застосування 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 .
ПЗ 3. Основний постулат Другого закону. Необоротність процесів.
СРЗ. К.
 
6 тиждень

Л 6. Використання першого закону технічної термодинаміки.
СРЗ. К.
 
7 тиждень
Л7.  Використання Другого закону технічної термодинаміки .
ПЗ . Приклади використання Другого закону у тепломеханічних циклах. Ілюстрація термодинамічних процесів у діаграмі Т-s. Ідеальні гази та газові процеси.
СРЗ. К.
 
8 тиждень
Л8. Використання  Другого закону технічної термодинаміки.
СРЗ. К.
МКР1.

9 тиждень

Л9. Базові диференційні рівняння технічної термодинаміки.
ПЗ 5. Рівняння стану Рv = RТ, газова стала, обчислення тиску. Приклади обчислення характеристик ізопараметричних процесів для ідеальних газів різної атомності.
СРЗ. К.
 
10 тиждень 

Л10. Загальні співвідношення для калоричних величин, температури та питомого об’єму ідеального газу.
СРЗ. К.
 
11. тиждень. 

Л.11. Диференційні рівняння для теплоємностей робочих тіл.
ПЗ6. Реальні гази та пари. Критичний стан речовини. Процеси пароутворення
СРЗ. К.

12. тиждень.

Л.12. Диференційні рівняння для теплоємностей ідеальних газів.
СРЗ. К.
 
13. тиждень. 
 
Л13.Ідеальний газ та його особливості.
ПЗ7. Таблиці термодинамічних властивостей пари та рідини. Приклади використання. 
СРЗ. К.
 
14. тиждень.
 
Л14.Калоричні властивості ідеального газу.
СРЗ. К.
 
15. тиждень.
  
Л15.Ідеальні гази та газові процеси. 
ПЗ8. Розрахунок та аналіз ізопараметричних процесів з водяною парою. Зображення процесів у масштабних діаграмах Т-s та h-s.
СРЗ. К.
МКР. 2.
 
 
Індивідуальна робота
 
Виконується РГР. 
 
Мета РГР:
 
Мета розрахуноко-графічної роботи – набуття загальних та спеціальних компетентностій здобувачів, формування необхідних знань для проведення розрахунку чотирьохпроцесного тепломеханічного циклу. Призначена для поглиблення знань студентів основних законів технічної термодинаміки та властивостей ідеального газу та водяної пари.  Під час виконання розрахунково-графічної роботи здобувач повинен показати уміння самостійно працювати з навчальною і науковою літературою, електронно-обчислювальною технікою, лабораторним обладнанням, використовуючи сучасні інформаційні засоби та технології. 

 
1–2 тижні
 
Отримання завдання. Розрахунок термічних та калоричних характеристик у перехідних точках циклу. 
 
3–7 тижні
Розрахунок зміни калоричних характеристик та кількості роботи та теплоти у кожному процесі циклу. Розрахунок тепломеханічних коефіцієнтів та складання енергобалансів.

5–13тижні

Розрахунок термічних та калоричних характеристик у перехідних точках циклу.
Розрахунок зміни калоричних характеристик та кількості роботи та теплоти у кожному процесі циклу. Розрахунок тепломеханічних коефіцієнтів та складання енергобалансів

14–15 тижні

Висновки по роботі. Використана література. Оформлення роботи.
 
15 тиждень
Захист роботи
 
Самостійна робота 

Самостійна робота складає 89 годин. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
1)підготовка до лекційних  занять -30 години;
2)підготовка до практичних занять -44 годин;
3) виконання РГР – 15 годин
 
Процедура оцінювання.
 
Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та практичних занять, виконують 2 модульні контрольні роботи.
Модульна контрольна робота виконується у письмовій формі. Модульна робота складається з теоретичної частини (2 запитання) та практичної частини (1 задача). Відповідь на кожне теоретичне питання оцінюється максимум 10 балами (2 питання = 20 балів). Правильне розв’язання задачі оцінюється в 10 балів.
 
Модульна контрольна робота оцінюється у максимально можливі 30 балів.
 
Семестровий модуль № 1
ЛЗ. Оцінка за виконання - 10 балів.
ПЗ. Оцінка за виконання - 10 балів. Термін виконання - 8 тиждень.
МК1. Модульна контрольна робота – 30 балів (8 тиждень).
Перескладання можливе протягом 9–11 тижнів за розкладом консультацій.

Семестровий модуль № 2
 
ЛЗ. Оцінка за виконання - 10 балів.
ПЗ. Оцінка за виконання - 10 балів. 
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, який виставляється як сумарна оцінка за виконання елементів навчальної дисципліна не менш ніж 60%
 
 
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 контрольній роботі відповідає оцінці «0».
 
Складання/перескладання модульних контрольних робіт – за встановленим деканатом графіком.
 
Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.