- •6.070806 - «Екологія та охорона навколишнього середовища» і
- •6.040106 - «Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування”
- •49600, М. Дніпропетровськ-5, пр. Гагаріна, 4
- •2. Робоча програма дисципліни
- •2.1. Мета та завдання
- •2.2. Розподіл навчальних годин для спеціальності 6.070806
- •2.3. Розподіл навчальних годин для спеціальності 6.040106
- •Розділ 1. Загальні відомості щодо науки та наукових досліджень
- •Розділ 2. Методи теоретичних досліджень
- •Розділ 3. Методика експериментальних досліджень
- •Розділ 4. Постановка та проведення основного експерименту
- •2.5. Практичні заняття
- •3. Теоретичні питання для підготовки до підсумкового контролю та виконання індивідуального завдання
- •4. Типові тестові питання до підсумкового контролю з дисципліни
- •5. Типові задачі до підсумкового контролю з дисципліни
- •6. Методичні вказівки до виконання индивідуального завдання
- •6.1.Загальні вимоги
- •6.2. Варіанти індивідуальних завдань
- •6.3. Задачи для виконання індивідуального завдання та методичні вказівки до їх рішення Задача 1
- •Вказівки до рішення.
- •Задача 2
- •Вказівки до рішення.
- •Задача 3
- •Вказівки до рішення.
- •Задача 4
- •Вказівки до рішення.
- •Задача 5
- •Вказівки до рішення.
- •Задача 6
- •Вказівки до рішення.
- •Задача 7
- •Вказівки до рішення.
- •Задача 8
- •Вказівки до рішення.
- •Задача 9
- •Вказівки до рішення.
- •Задача 10
- •Вказівки до рішення.
- •Задача 11
- •Вказівки до рішення.
- •Задача 12
- •Вказівки до рішення.
- •Задача 13
- •Вказівки до рішення.
- •Задача 14
- •Вказівки до рішення.
- •Задача 15
- •Вказівки до рішення.
- •Задача 16
- •Вказівки до рішення.
- •Задача 17
- •Вказівки до рішення.
- •Задача 18
- •Вказівки до рішення.
- •Задача 19
- •Вказівки до рішення.
- •Задача 20
- •Вказівки до рішення.
- •Рекомендована література
- •Додатки
- •Протокол № 2 від « 16 » 09 2010 р.
6.3. Задачи для виконання індивідуального завдання та методичні вказівки до їх рішення Задача 1
Вміст речовини С в реакторі ідеального змішування об/ємом V у часі τ змінюється за рівнянням . Знайти С при τ = τ1, якщо в реактор надходить потік з об/ємною витратою v та вмістом речовини Свх, а при τ = 0 С = С0. Через який час величина С буде дорівнювати С2? Побудуйте графік зміни концентрації речовини у часі.
Таблиця 1 Вихідні дані до задачі 1.
№ варіанта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
V, м3 |
5 |
4 |
6 |
3 |
4,5 |
5 |
4 |
6 |
3 |
4,5 |
v, м3/с |
0,2 |
0,1 |
0,2 |
0,1 |
0,2 |
0,1 |
0,2 |
0,1 |
0,2 |
0,1 |
τ1, с |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
Свх, % |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
С0, % |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
С2, % |
10 |
20 |
28 |
35 |
45 |
10 |
20 |
28 |
35 |
45 |
Вказівки до рішення.
За цим рівнянням швидкість зміни концентрації речовини в апараті і на його виході пропорційна різниці між вхідною і вихідною концентрацією. При ступінчастому зміненні вхідної концентрації з С0 до Свх маємо:
; .
Після інтегрування та потенціювання отримуємо:
; ,
де А – стала інтегрування, яку знаходять з початкових умов (при τ = 0; С = С0):
.
Тоді можемо отримати рівняння динаміки концентрації речовини у реакторі:
; .
З іншого боку маємо:
; .
Звідсі можна визначити час τ = τ2 для досягнення концентрації речовини у реакторі С = С2.
Для побудови залежності С = f(τ), окрім початкової точки (τ = 0; С = С0) та вже визначених (τ = τ1; С = С1 та τ = τ2; С = С2), достатньо визначити С ще в двох – трьох точках, наприклад, при = ; = ; = .
Задача 2
Маса нерозчиненої речовини m у часі τ змінюється за рівнянням . Якою буде величина m при τ = τ1, якщо при τ = 0 m = m0? Який час потрібний, щоб залишилося m = m2 нерозчиненої речовини? Побудуйте графік зміни кількості нерозчиненої речовини у часі.
Таблиця 2 Вихідні дані до задачі 2.
№ варіанта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
К |
0,01 |
0,012 |
0,014 |
0,016 |
0,018 |
0,02 |
0,022 |
0,024 |
0,026 |
0,028 |
τ1, с |
500 |
450 |
400 |
350 |
300 |
250 |
200 |
150 |
100 |
50 |
m0, кг |
40 |
45 |
50 |
40 |
45 |
50 |
40 |
45 |
50 |
40 |
m2,кг |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |