Тема 1. Основные термодинамические параметры

Лекция 1. Основные термодинамические параметры.

1. Основные термодинамические параметры состояния.

Предмет технической термодинамики и ее задачи. Теплота и работа.

2. Основные законы идеальных газов.

Универсальное уравнение состояния идеального газа Клапейрона.

3. Основные свойства газовых смесей.

Закон Дальтона. Средняя молярная масса смеси газов. Парциальные давления. Свойства реальных газов. Критические параметры реальных газов.

Лабораторное занятие 1. Термодинамические параметры состояния идеальных и реальных газов. Расчет удельного объема по уравнениям Клапейрона-Менделеева,

Тема 2. Первый закон термодинамики. Теплоемкость газов

Лекция 2. Первый закон термодинамики. Теплоемкость газов.

1. Закон сохранения и превращения энергии.

Внутренняя энергия. Работа.

2. Обратимые и необратимые процессы. Энтальпия.

3. Изохорная и изобарная теплоемкость газов. Истинная и средняя теплоемкости. Теплоемкость смеси идеальных газов.

Лабораторное занятие 2. Удельная теплоемкость. Удельная теплота парообразования.

Тема 3. Второй закон термодинамики. Энтропия. Термодинамические процессы

Лекция 3. Второй закон термодинамики. Энтропия. Термодинамические процессы.

1. Энтропия.

2. Тепловая Т – S диаграмма.

3. Термодинамические процессы идеальных газов.

4. Круговые термодинамические процессы.

5. Цикл Карно.

6. Эксергия.

Лабораторное занятие 3. Расчет политропных процессов

Тема 4. Третий закон термодинамики.

Лекция 4. Третий закон термодинамики.

1.Вычисление изменения энтропии.

2.Максимальная работа.

3.Термодинамические потенциалы.

4.Направление протекания реакций.

Тема 5. Водяной пар

Лекция 5. Водяной пар.

1. Основные понятия и определения. Параметры влажного, насыщенного и перегретого пара.

2. Теплота парообразования. Т-S и i – S диаграммы водяного пара.

3. Термодинамические процессы изменения состояния водяного пара.

Тема 6. Влажный воздух. Кондиционирование воздуха.

Лекция 6. Влажный воздух. Кондиционирование воздуха.

1. Параметры влажного воздуха. Диаграмма энтальпия – влагосодержание.

2. Термодинамические процессы с влажным воздухом.

3. Термодинамическое основы кондиционирования воздуха.

Лабораторное занятие 4. Решение задач по тепло-и массообменным процессам с водяным паром и влажным воздухом.

Тема 7. Истечение газов и паров.

Лекция 7. Истечение газов и паров.

1. Уравнение сохранения энергии для потока. Скорость истечения и массовый расход идеального газа из суживающегося сопла.

2. Критическая скорость и максимальный расход газа. Сопло Лаваля.

3. Работа пароэжекционных устройств. Дросселирование реальных газов.

Лабораторное занятие 5. Расчеты интегральных параметров изобарных и адиабатических процессов.

Тема 8. Компрессоры.

Лекция 8. Компрессоры.

1. Работа одноступенчатого компрессора.

2. Объемный коэффициент полезного действия реального компрессора.

3. Многоступенчатое сжатие газов с промежуточным охлаждением.

Лабораторное занятие 6. Исследование режимов компрессоров

Тема 9. Циклы двигателей

Лекция 9. Циклы двигателей

1. Цикл двигателя внутреннего сгорания с подводом тепла при постоянном объеме.

Зависимость к.п.д. двигателя от степени сжатия.

2. Цикл двигателя внутреннего сгорания с подводом тепла при постоянном давлении.

Зависимость к.п.д. двигателя от степени сжатия и доли расширения.

3. Цикл газотурбинной установки.

Методы повышения к.п.д. газотурбинных установок.

Тема 10. Циклы паротурбинных установок

Лекция 10. Циклы паротурбинных установок.

1. Цикл Карно для водяного пара.

2. Цикл Ренкина. Регенеративный цикл паротурбинной установки.

3. Основы теплофикации.

Лабораторное занятие 7. Математический анализ циклических процессов.

Тема 11. Циклы холодильных установок

Лекция 11. Циклы холодильных установок.

1. Обратный цикл Карно.

2. Циклы воздушных, пароэжекторных и абсорбционных холодильных установок.

3. Глубокое охлаждение.

4. Тепловые насосы.

Лабораторное занятие 8. Исследование режимов термотрансформаторов

Тема 13. Основы теории подобия. Критерии подобия тепловых процессов

Лекция 13. Основы теории подобия. Критерии подобия тепловых процессов

Лабораторное занятие 9. Теплопроводность газов, жидкостей, твердых материалов.

Тема 19.Тепловые потери

Лекция 19 Тепловые потери

1.Тепловые потери через многослойные плоские, цилиндрические и сферические стенки.

2.Характер нелинейности среды и граничных условий. Учет нелинейности среды при расчете тепловых потерь.

3. Особенности современных высокоэффективных огнеупорных и теплоизоляционных материалов.

Лабораторное занятие 14. Изучение теплообмена при течении воды в трубе

Тема 24. Энерготехнология

1.Энерготехнологическое комбинирование

2.Применение электротехнологических установок для ресурсосберегающих технологий

Образовательные технологии

Лекционные занятия проводятся в традиционной форме, с использованием плакатов и слайдов. Большинство занятий проводится в компьютерном классе с сочетанием лекционного и практического материала на мониторах компьютеров. Используются мультимедийные средства для иллюстрации ряда основных положений курса. Во время работы в компьютерном классе студент имеет возможность быстрого использования интернет-ресурса в поиске нужного материала по изучаемой теме. Для формирования и развития профессиональных навыков обучающихся при проведении лекционных занятий используются наборы слайдов, активные и интерактивные формы разбора конкретных ситуаций.

На лабораторных занятиях применяются программы математической обработки и расчета данных на персональных компьютерах. Встречи и проведение мастер-классов с экспертами и ведущими специалистами, применяющих и реализующих на своих производственных предприятиях основные принципы изучаемой дисциплин

№ темы	Вид занятия (лекция, практическое занятие)	Используемые интерактивные технологии	Всего часов
1, 3, 4, 5, 7, 8, 10,11,12,13,15		Групповое решение задач, разбор конкретных ситуаций, дискуссия
2, 4, 6, 7, 14		Компьютерная симуляция, метод проектов

№ темы	Вид занятия (лекция, практическое занятие, лабораторное занятие)	Используемые интерактивные технологии	Всего часов
Тема 1. Основные термодинамические параметры	лекция, лабораторное занятие	мультимедийные средства, программы для проведения расчетов процессов
Тема 2. Первый закон термодинамики, энтальпия	лекция, лабораторное занятие	мультимедийные средства, программы для проведения расчетов процессов
Тема 3. Второй закон термодинамики Энтропия	лекция, лабораторное занятие	мультимедийные средства, программы для проведения расчетов процессов
Тема 4.Третий закон термодинамики	лекция	мультимедийные средства
Тема 5. Водяной пар	лекция, лабораторное занятие	мультимедийные средства, программы для проведения расчетов процессов
Тема 6. Влажный воздух. Кондиционирование воздуха	лекция	мультимедийные средства
Тема 7 Истечение газов и паров	лекция	мультимедийные средства
Тема 8.Компрессоры, вентиляторы	лекция, лабораторное занятие	мультимедийные средства, программы для проведения расчетов процессов
Тема9. Циклы двигателей	лекция, лабораторное занятие	мультимедийные средства, программы для проведения расчетов процессов
Тема10. Циклы паротурбинных установок	лекция, лабораторное занятие	мультимедийные средства, программы для проведения расчетов процессов
Тема11. Циклы холодильных установок	лекция, лабораторное занятие	мультимедийные средства, программы для проведения расчетов процессов
Тема 12.Источники тепловой энергии	лекция	мультимедийные средства
Тема13. Основы теории подобия. Критерии подобия тепловых процессов	лекция	мультимедийные средства
Тема14. Передача тепла теплопроводностью	лекция, лабораторное занятие	мультимедийные средства, программы для проведения расчетов процессов
Тема15 Основы теории конвективного теплообмена	лекция, лабораторное занятие	мультимедийные средства, программы для проведения расчетов процессов
Тема 16 Теплообмен излучением	лекция, лабораторное занятие	мультимедийные средства, программы для проведения расчетов процессов
Тема 17 Теплообмен при изменении агрегатного состояния	лекция, лабораторное занятие	мультимедийные средства, программы для проведения расчетов процессов
Тема 18.Теплопроводность при нестационарных режимах	лекция	мультимедийные средства
Тема 19.Тепловые потери	лекция	мультимедийные средства
Тема20. Теплопередача в теплообменных аппаратах	лекция, лабораторное занятие	мультимедийные средства, программы для проведения расчетов процессов
Тема21. Поверхности нагрева теплообменных аппаратов	лекция, лабораторное занятие	мультимедийные средства, программы для проведения расчетов процессов
Тема 22.Энергосбережение	лекция, лабораторное занятие	мультимедийные средства, программы для проведения расчетов процессов
Тема23. Использование вторичных энергоресурсов	лекция, лабораторное занятие	мультимедийные средства, программы для проведения расчетов процессов
Тема24. Энерготехнология	лекция	мультимедийные средства

Учебно-методическое и информационное обеспечение учебного процесса

40. 7.1. Рекомендуемая основная литература

	Название	Количество единиц в библиотеке
	Кудинов В. А. Техническая термодинамика: [учебное пособие для втузов] / Кудинов В. А., Карташов Э. М. - Изд. 4-е, стер. - М.: Высш. шк., 2005. - 261с
	Юдаев Б. Н. Техническая термодинамика. Теплопередача: [учебник для неэнергетических специальностей втузов] / Юдаев Б. Н. - М.: Высш. шк., 1988. - 479с
	Теплотехника: учебник для технических специальностей вузов / Луканин В. Н., Шатров М. Г., Камфер Г. М. и др. ; под ред. Луканина В. Н. - 2-е изд., перераб. - М.: Высш. шк., 2000

41. 7.2. Рекомендуемая дополнительная литература

	Название	Количество единиц в библиотеке
	Нащекин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. Учеб.пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1980. – 469 с.
	Орлов В. Н. Проектирование рекуперативных теплообменных аппаратов: учеб.пособие : [для студентов 4-5 курсов энерг. специальностей]. - Чебоксары: Изд-во Чуваш.ун-та, 2005. - 136с.
	Романков П.Г., Фролов В.Ф. Теплообменные процессы химической технологии. Л.: Химия, 1982. 288 с.
	Расчеты химико-технологических процессов/ Под ред. Мухленова И.П. –Л.: Химия, 1976. – 304 с.
	Павлов К. Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: учебн. пособие для химико-технологических специальностей вузов] / Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А., - Изд. 9-е, перераб. и доп. - Л.: Химия, Ленингр. отд-ние, 1987. – 576 с.
	Холоднов В.А. Системный анализ и принятие решений. Компьютерное моделирование и оптимизация объектов химической технологии в Mathcad и Excel: учеб.пособие. – СПб.: СПбГТИ (ТУ), 2007. – 425 с.
	Еремин, Е.Н. Основы химической термодинамики: учеб.пособие для вузов. – М.: «Высшая школа», 1974. – 341 с.
	Гартман Т.Н., Клушин Д.В. Основы компьютерного моделирования химико-технологических процессов: учебное пособие для вузов. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2008. – 416 с.
	Савельев Н. И. Расчет и проектирование кожухотрубчатых теплообменных аппаратов: учебное пособие / Савельев Н. И., Лукин П. М., [отв. ред. Н. И. Савельев] ; Чуваш.гос. ун-т им. И. Н. Ульянова - Чебоксары: Изд-во Чуваш.ун-та, 2010. - 79с.
	Савельев Н.И. ChemCAD. Примеры решения практических задач химической технологии. – Чебоксары: Изд-во ЗАО «Порядок», 2009 – 200 с.

56.

57. 8.1. Аудиторный фонд со специализированным и лабораторным оборудованием

58.

Номер аудитории	Наименование специализированных аудиторий и лабораторий	Перечень оборудования	Краткое описание и характеристика состава установок, измерительно - диагностического оборудования, компьютерной техники и средств автоматизации экспериментов.
О-028 О-316 О-418	Лекционные аудитории	Проектор, ноутбук, графический планшет, экран, демонстрационный материал, презентации	Презентация текстового и графического материала лекций
О-308 О-310	Компьютерный класс	Компьютеры Доступ к Интернет-ресурсам	Программы Excel, MathCad. Балансовые расчеты и моделирование процессов химической технологии.