Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
ГОУ ВПО Вологодская государственная
Молочно -хозяйственная академия им. Н.В.Верещагина
инженерный факультет
Кафедра тракторов, автомобилей
и теплотехники
ТЕПЛОТЕХНИКА
.
Методические указания и задания к
выполнению КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ
для студентов инженерного факультета по
с п е ц и а л ь н о с т я м 110301 и 110304
г.Вологда-Молочное
2011 г.
УДК 62.112.9
ББК 31.36
Авторы: доцент Зефиров И.В., старший преподаватель Шевкопляс Л.А., старший преподаватель Ножнин С.Р., старший преподаватель Бирюков А.Л.
Рецензенты: Зав. кафедрой теоретической механики профессор Туваев В.Н.,
Теплотехника. Методические указания/ Сост. Зефиров И.В.,
Шевкопляс Л.А., Ножнин С.Р., Бирюков А.Л.
Вологда-молочное: ИЦ ВГМХА, 2011- с
Методические указания и задания к выполнению контрольных работ по теплотехнике для студентов инженерного факультета составлены в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования от 2000г и УМК по дисциплине для специальностей 110301 "Механизация сельского хозяйства", и 110304 "Технология ремонта и обслуживания машин в АПК"
Методические указания и задания к выполнению контрольных работ по теплотехнике для студентов инженерного факультета рассмотрены и рекомендованы к изданию методической комиссией факультета механизации сельского хозяйства (протокол № __ от ___________2011года)
УДК 62.112.9
ББК 31.36
Зефиров И.В.
Шевкопляс Л.А.
Ножнин С.Р.
Бирюков А.Л.
Оформление ИЦ ВГМХА
Таблица вариантов контрольных заданий.
| № вари- анта | №№ Задач и вопросов | № вари- анта а | №№ задач и вопросов | № вари- анта | №№ задач и вопросов | № вари- анта а | |
| 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 | 1;11;21;31 2;12;22;32 3;13;23;33 4;14;24;34 5;15;25;35 6;16;26;36 7;17;27;37 8;18;28;38 9;19;29;39 10;20;30;40 1;12;23;34 2;13;24;35 3;14;25;36 4;15;26;37 5;16;27;38 6;17;28;39 7;18;29;40 8;19;30;31 9;20;21;32 10;11;22;33 1;13;25;37 2;14;26;38 3;15;27;39 4;16;28;40 5;17;29;31 | 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 | 6;18;30;32 7;19;21;33 8;20;22;34 9;11;23;35 10;12;24;36 1;14;27;40 2;15;28;31 3;16;29;32 4;17;30;33 5;18;21;34 6;19;22;35 7;20;23;36 8;11;24;37 9;12;25;38 10;13;26;39 1;15;29;33 2;16;30;34 3;17;21;35 4;18;22;36 5;19;23;37 6;20;24;38 7;11;25;39 8;12;26;40 9;13;27;31 10;14;28;32 | 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 | 1;16;22;36 2;17;23;37 3;18;24;38 4;19;25;39 5;20;26:40 6;11;27;31 7;12;28;32 8;13;29;33 9;14;30;34 10;15;21;35 1;17;24;39 2;18;25;40 3;19;26;31 4;20;27;32 5;21;28;33 6;22;29;34 7;23;30;35 8;24;21;36 9;15;22;37 10;16;23;38 1;18;26;32 2;19;27;33 3;20;28;34 4;11;29;35 5;12;30;36 | 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 | 6;13;21;37 7;14;22;38 8;15;23;39 9;16;24;40 10;17;25;31 1;19;28;35 2;20;29;36 3;11;30;37 4;12;21;38 5;13;22;39 6;14;23;40 7;15;24;31 8;16;25;32 9;17;26;33 10;18;27;34 1;20;30;38 2;11;21;39 3;12;22;40 4;13;23;31 5;14;24;32 6;15;25;33 7;16;26;34 8;17;27;35 9;18;28;36 10;19;29;37 |
ВВЕДЕНИЕ
Студент-заочник, руководствуясь программой курса и методическими указаниями к ней, самостоятельно изучает материал учебника и учебных пособий и выполняет письменные контрольные работы. Со всеми непонятными вопросами нужно обращаться за консультацией на кафедру. В период экзаменационной сессии по наиболее сложным вопросам преподаватели читают лекции.
Курс теплотехники рекомендуется изучать в указанной последовательности. Следует иметь в виду, что математические приемы, применяемые в курсе, должны помогать глубокому пониманию разбираемых явлений и процессов, но ни в коем случае не заслонять собой их физической сущности.
При изучении теоретического материала, как и при решении задач, необходимо обращать внимание на единицы измерения величин, с которыми производятся математические операции. Следует помнить, что проверка единиц в процессе математических выкладок помогает не допускать ошибки. Единицы измерения отражают физический смысл величины.
Критерием усвоения темы после изучения теоретического материала является Умение решать задачи и дать правильные ответы на вопросы для самопроверки.
Для лучшего усвоения материала курса рекомендуется составлять конспект (реферат) по каждой теме.
Обязательный элемент изучения курса теплотехники — посещение лекций и выполнение студентом лабораторно-практических заданий под руководством преподавателей.
Цель лабораторно-практических занятий — более прочное и глубокое усвоение студентами теоретических положений курса, а также приобретение ими расчетных и экспериментальных навыков.
К сдаче экзамена допускают студентов, успешно выполнивших контрольные работы и требуемый объем лабораторных работ.
ЛИТЕРАТУРА Основная
1) Нащокин В. В. Техническая термодинамика и теплопередача. М., 1980.
2) Щукин А. А., Сушкин И. Н., Бахмачевский В. И., Лызо Г. П. Теплотехника. М., 1973.
3) Сборник задач по технической термодинамике и теплопередаче / Под ред. Б. Н. Юдаева. М., 1968.
4) Краснощеков Е. А., Сукомел А. С. Задачник по теплопередаче. М., 1975.
5) Панкратов Г. П. Сборник задач по общей теплотехнике. М., 1977.
ПРОГРАММА, МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ИЗУЧЕНИЮ ТЕМ КУРСА И ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
Методические указания
Теплотехника — общетехническая дисциплина, предмет изучения которой способы получения, преобразования, передачи и использования теплоты, а также принципы действия и конструктивные особенности тепло- и парогенераторов, тепловых и холодильных машин, аппаратов и устройств.
Теоретическими основами теплотехники являются техническая термодинамика и теория тепло- и массообмена.
Теплотехническая подготовка студентов инженерных специальностей имеет ряд особенностей, которые обусловлены характером их будущей практической деятельности. Большинство технологических процессов, применяемых на предприятиях отрасли, протекает с выделением или поглощением теплоты, а также с широким использованием электрической и механической энергий, которые вырабатываются в различных теплосиловых установках и тепловых двигателях.
Инженер в своей практической деятельности имеет дело с различными тепловыми процессами и с их конструктивным оформлением в виде теплотехнического оборудования, встроенного в технологические процессы. Поэтому он должен уметь грамотно и эффективно использовать тепловое оборудование, которое применяется в данной отрасли народного хозяйства, руководить эксплуатацией энерготехнологических систем производства, заниматься выявлением и использованием вторичных энергоресурсов и активно участвовать в экономии топливно-энергетических ресурсов на предприятии. Особую важность теплотехническая подготовка инженеров приобретает в связи с рациональным использованием топливно-энергетических ресурсов нашей страны. Для этого он должен хорошо разбираться в тепловых процессах, конструкциях теплоэнергетических установок и способах экономного использования теплоэнергетических ресурсов в условиях предприятия. Все возрастающее использование топливно-энергетических ресурсов в промышленности с особой остротой ставит проблему защиты окружающей среды от загрязнения ее продуктами сгорания топлива. Без достаточной теплотехнической подготовки инженер не сможет принимать активное участие в эффективном решении этой проблемы для конкретного предприятия, конкретного производства.
Основная задача курса теплотехники — дать необходимую квалифицированную теплотехническую подготовку будущему инженеру.
1 ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА
1.1 Основные понятия и определения
Программа
Предмет технической термодинамики и ее метод. Термодинамическая система и ее виды. Рабочее тело и внешняя среда. Теплота и работа как формы энергетического взаимодействия внешней среды и рабочего тела. Основные параметры состояния рабочего тела. Термодинамический процесс. Равновесный и неравновесный процессы. Обратимый и необратимый процессы. Графическое изображение обратимых процессов в термодинамических диаграммах. Понятие о круговом обратимом процессе.
Идеальный газ. Уравнения состояния идеального газа. Смеси идеальных газов. Способы задания газовых смесей. Определение средней молярной массы и удельной газовой постоянной смеси. Парциальные давления и объемы.
Методические указания
Техническая термодинамика — наука, изучающая взаимопревращения энергии (теплоты и работы) и условия, при которых эти превращения совершаются наиболее эффективно. Она устанавливает взаимосвязь между тепловыми и механическими процессами, которые совершаются в тепловых и холодильных машинах, изучает процессы, происходящие в газах и парах, а также свойства этих тел при различных физических условиях.
Теоретическим фундаментом, на котором базируются все выводы технической термодинамики, является первый и второй законы термодинамики, представляющие собой обобщение опыта познания человеком природы. Основная особенность метода термодинамики — логически последовательное применение аналитических выражений первого и второго законов термодинамики совместно с уравнением состояния рабочего тела. При изучении темы студент должен внимательно разобрать такие понятия, как термодинамическая система, рабочее тело и внешняя среда, равновесное и неравновесное состояния рабочего тела, термодинамический процесс.
Необходимо усвоить определения и физическую суть таких понятий, как равновесный и неравновесный, обратимый и необратимый термодинамические процессы. Понять, что равновесное состояние рабочего тела, так же как равновесный и обратимый процессы, является научной абстракцией, как некоторые идеализированные модели реальных состояний и процессов. Реальные состояния и процессы приближаются к идеализированным при условии очень малых изменений параметров состояния и когда время между последовательными изменениями состояния достаточно велико. Однако именно введение этих идеализированных понятий позволило построить стройный математический аппарат термодинамики, позволяющий получать результаты, достаточно близкие к практике.