Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский государственный профессионально-педагогический университет»

Институт электроэнергетики и информатики

Кафедра автоматизированных систем энергоснабжения

ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ

КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Общая энергетика»

для студентов всех форм обучения

направления подготовки 051000.62 Профессиональное обучение (по отраслям)

профиля подготовки «Энергетика»

профилизаций «Компьютерные технологии автоматизации и управления»,

«Электропривод и автоматика»

Екатеринбург

РГППУ

2013

Задания и методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Общая энергетика». Екатеринбург, ФГАОУ ВПО «Рос. гос. проф.-пед. ун-т», 2013. 79 с.

Составители: к.т.н., доцент, профессор кафедры АС Кузнецов Ю.В.

ассистент Худяков П.Ю.

Одобрены на заседании кафедры автоматизированных систем электроснабжения. Протокол от 28.02.2013 г № 7.

Заведующий кафедрой

автоматизированных систем С.В. Федорова

электроснабжения

Рекомендованы к печати методической комиссией Института электроэнергетики и информатики ФГАОУ ВПО РГППУ. Протокол от 25.03.2013 г № 7.

Председатель методической

комиссии ЭлИн А.О. Прокубовкая

© ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 2013

© Ю.В. Кузнецов, 2013

© П.Ю. Худяков, 2013

ВВЕДЕНИЕ

В соответствии с программой дисциплины «Общая энергетика» Федерального государственного образовательного стандарта по направлению подготовки ВПО 051000.62 Профессиональное обучение (по отраслям) студенты профилизаций «Компьютерные технологии автоматизации и управления» и «Электропривод и автоматика» профиля подготовки «Энергетика» выполняют домашнюю работу, состоящую из пяти контрольных заданий.

Целью выполнения контрольных заданий является закрепление знаний студентов по теоретическим основам теплотехники и приобретение навыков по решению практических задач.

Самостоятельное решение заданий значительно облегчит понимание студентами довольно сложных теоретических разделов «Общей энергетики». Вариант задания определяется согласно порядковому номеру журнала академической группы.

При выполнении работы необходимо соблюдать следующие требования:

1. Отчет по выполненным заданиям предоставлять в машинописной форме с необходимыми схемами и графиками;

2. Условие задачи переписывать полностью;

3. Указывать основные законы и формулы, применяемые при решении задач, разъяснять буквенные обозначения формул и единицы измерения физических величин;

4. Вычисления выполнять в развернутом виде с требуемой для каждого случая точностью;

5. При выборе данных из учебников или справочной литературы в ходе решения задач необходимо в квадратных скобках давать ссылку на источник, а в конце работы привести список использованной литературы.

Отчеты, выполненные не по варианту задания, а также без соблюдения указанных выше требований, не принимаются.

1. Методические указания к решению задачи 1 «газовые процессы и циклы»

Основными уравнениям и для расчета процессов в газовом цикле являются:

• уравнение состояния для 1 кг газа (уравнение Клайперона)

pυ = RT (1)

• уравнение первого закона термодинамики

или

dq = с_υdT + Pdυ, (2)

где Р – давление, Па;

Т – температура, К;

υ – удельный объем, м³/кг;

- изохорная теплоемкость, Дж/(кг∙К);

q – удельная теплота, подведенная или отведенная в процессе, Дж/кг;

u-удельная внутренняя энергия, Дж/кг;

l – удельная работа расширения (сжатия ) газа, Дж/кг;

R – газовая постоянная, Дж/(кг∙К).

Характеристика термодинамических процессов дана в таблицах 1 и 2.

Изменение энтропии s , Дж/(кг∙К) в газовых процессах вычисляется по формулам идеального газа:

,

,

.

Изображение основных термодинамических процессов идеального газа в υ-,P и S-, Т координатах приведено на рисунке 1.

Таблица 1 - Характеристика термодинамических процессов

Процесс, уравнение	Зависимость между параметрами	Работа процесса расширения l, Дж/кг	Теплота, подведенная в процессе q, Дж/кг	Вид основного уравнения термодинамики
Изохорный υ=const Изобарный p=const Изотерми- ческий Т=const
Адиабатный, pυk =const Политроп-ный, pυn =const

Таблица 2 - Значение располагаемой работы для различных процессов сжатия «1-2»

Процесс	Формула
Политропный процесс с любым значением показателя политропы n Изотропный процесс, n=k Изотермический процесс, n=1