Перечень теоретических вопросов

Основные обозначения и единицы измерения

Методические рекомендации к контрольным работам.

Теплотехника

Целями освоения дисциплины (модуля) «Теплотехника» являются: знания о фундаментальных законах осуществления тепловых процессов, термодинамических методах анализа замкнутых и разомкнутых теплотехнических процессов разного назначения и выработать практические навыки определения термодинамических характеристик процессов с одно-и двухфазными рабочими телами и теплоносителями постоянного и переменного состава, получение знаний, необходимых для усвоения специальных и профилирующих дисциплин, предусмотренных учебным планом бакалавров профиля «Открытые горные работы».

Задания, соответствующие номеру варианта, приведены в таблицах. Прежде чем приступить к выполнению контрольной работы, слушатель-заочник должен внимательно ознакомиться с методическими указаниями, подобрать и изучить соответствующую литературу. Контрольная работа должна быть выполнена на листах А4 разборчивым подчерком, или распечатанной на компьютере. При использовании справочного материала необходимо приводить ссылку на литературу, откуда этот материал взят. В конце работы приводится список использованной литературы.

Работа, выполненная не по своему варианту, не полностью раскрывающая вопросы задания или являющаяся результатом дословного списывания с текста учебника или другого пособия, к зачёту не принимается.

Р – абсолютное давление, Па;

Ратм. – атмосферное давление, Па;

Ризб. – избыточное давление, Па;

Рвак. – вакуумметрическое давление, Па;

V – объём, м³;

v – удельный объём, м³/кг;

ρ - плотность, кг/м³;

Т – абсолютная температура, К;

t – практическая температура, °С;

R – газовая постоянная, Дж/(кг⋅К);

R_у – универсальная газовая постоянная, Дж/(моль⋅К);

С_µV – мольная теплоёмкость при постоянном объёме, Дж/(моль⋅К);

С_µР – мольная теплоёмкость при постоянном давлении, Дж/(моль⋅К);

gi – массовая доля компонента, входящего в смесь;

r_i – объёмная доля компонента, входящего в смесь;

y_i – мольная доля компонента, входящего в смесь;

M – молярная масса, кг/кмоль;

Q – количество теплоты, Дж;

L – работа, Дж;

η_t – термический коэффициент полезного действия;

k – показатель адиабаты;

n – показатель политропы;

x – степень сухости;

i – энтальпия, Дж/моль;

s – энтропия, Дж/(моль⋅К);

m_τ - секундный расход, кг/с;

m_max – максимальный массовый расход, кг/с;

w – скорость истечения, м/с;

w_кр. – критическая скорость истечения, м/с.

1. Рабочее тело. Газ как рабочее тело. Основные параметры состояния газа.

2. Давление. Давление с точки зрения молекулярно-кинетической теории. Виды давления. Единицы измерения. Приборы для измерения давления. Использование данного параметра в практике работы.

3. Температура. Температура с точки зрения молекулярно-кинетической теории. Температурные шкалы. Приборы для измерения температуры. Использование данного параметра в практике работы.

4. Основное уравнение кинетической теории газов. Вывод уравнений Клапейрона и Клапейрона - Менделеева на его основе. Использование этих уравнений в практике горного дела.

5. Газовая постоянная. Универсальная газовая постоянная. Их физический смысл.

6. Законы идеальных газов: Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Шарля. Закон Авагадро. Использование этих законов в практике горного дела.

7. Понятие газовой смеси. Парциальное давление. Закон Дальтона. Парциальный объем. Закон Амага. Способы задания газовых смесей.

8. Газовая смесь как рабочее тело. Уравнение состояния газовой смеси. Определение средней молярной массы, газовой постоянной, плотности, удельного объема смеси. Использование уравнений для газовых смесей в практике горного дела.

9. Теплоемкость газов. Виды теплоемкости газов и связь между ними. Теплоемкость газовых смесей. Зависимость теплоемкости от характера процесса, подвода тепла. Уравнение Майера. Использование теплоемкости для определения количества тепла, полученного газом в условиях пожара.

10. Зависимость теплоемкости от температуры. Истинная и средняя теплоемкости. Формулы для вычисления истинной и средней теплоемкости. Определение количества тепла при нагревании газов в интервале температур от T1 до Т2.

11. Закон сохранения энергии. Теплота и работа - формы передачи энергии. Внутренняя энергия системы и определение ее изменения. Определение работы расширения газа в различных процессах. Первый закон термодинамики и его математическое выражение.

12. Понятие о термодинамическом процессе. Обратимые (равновесные) и необратимые (неравновесные) процессы. Основные термодинамические процессы. Общий метод исследования термодинамических процессов.

13. Исследование изохорного процесса изменения состояния газа. Практическое использование данного процесса в горном деле.

14. Исследование изобарного процесса изменения состояния газа. Практическое использование данного процесса в горном деле.

15. Исследование изотермического процесса изменения состояния газа. Использование данного процесса в практике горного дела.

16. Исследование адиабатного процесса изменения состояния газа

Использование данного процесса в практике горного дела.

17. Исследование политропного процесса изменения состояния газа Практическое использование данного процесса в горном деле.

18. Понятие о термодинамических циклах. Термический коэффициент полезного действия цикла.

19. Цикл Карно. Термический КПД цикла Карно. Второй закон термодинамики.

20. Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания.

21. Циклы компрессорных установок.

22. Циклы паросиловых установок.

23. Циклы газотурбинных установок.

24. Реальный газ. Основные уравнения реальных газов.

25. Водяной пар.

26. Влажный воздух.

27. Истечение газов и паров. Определение скорости истечения и массового расхода. Использование уравнений истечения газов и паров в практике горного дела.

28. Каналы переменного сечения. Сопло Лаваля.

29. Дросселирование газов и паров. Использование принципа дросселирования в технике.

Дата добавления: 2017-02-01