Кафедра специальной химии и химической технологии

Национального университета гражданской защиты

Украины

А.Я. Шаршанов, И.В. Сайчук

Термодинамика

И ТЕПЛОПЕРЕДАЧА

Методические указания для изучения курса

и контрольные задания по дисциплине

Харьков 2013

Печатается по решению

кафедры специальной химии и химической технологии НУГЗУ

Протокол от 22.04.13. № 12

Рецензенты: И.Б. Рябова, доцент кафедры интегрированных технологий, процессов и аппаратов Национального технического университета "Харьковский политехнический институт", кандидат технических наук, доцент;

А.П. Созник, профессор кафедры физико-математических дисциплин НУГЗУ, доктор физико-математических наук, профессор.

Шаршанов А. Я., Сайчук И. В.

Термодинамика и теплопередача: Методические указания для изучения курса и контрольные задания по дисциплине. –Х.: НУГЗУ, 2013. – 152 с.

Методические указания содержат методические материалы по изучению курса дисциплины "Термодинамика и теплопередача". Указания включают программу курса, минимальный перечень вопросов и теоретический минимум сведений, которые необходимы для усвоения дисциплины, две расчетные работы по основным разделам курса: "Основы термодинамики" и "Теплопередача".

Расчетные работы состоят из задания и указаний к его выполнению, которые кроме изложения методики решения задач содержат численные примеры решения. Пособие содержит все необходимые справочные материалы, что делает возможным выполнение расчетных работ без обращения к другим литературным источникам.

Издание предназначено для помощи в усвоении дисциплины “Термодинамика и теплопередача” курсантами и слушателями дневных и заочных отделений высших учебных заведений ГСЧС, которые обучаются по направлениям: «Пожарная безопасность» и «Гражданская защита».

Подписано в печать 23.05.2013 г. Формат 60х84 1/16.

Бумага 80 г/м2. Печать ризограф. Усл.печ. листов 9,6

Тираж 200 экз. Изд.№ 52/08. Зак.№

Отделение редакционно-издательской деятельности

Национального университета гражданской защиты Украины

61023, Г. Харьков, ул. Чернышевская, 94

Общие положения (Программа дисциплины)

"Термодинамика и теплопередача" - общетехническая дисциплина, предметом изучения которой являются общие физические свойства макроскопических систем и закономерности преобразования энергии при разнообразных явлениях, происходящих с телами. Существенной частью дисциплины являются исследования процессов тепломассообмена для их последующего использования при решении практических задач.

В связи с распространенностью объекта рассмотрения, овладение дисциплиной "Термодинамика и теплопередача" составляет существенную часть в формировании квалифицированного специалиста и является основой изучения таких профилирующих дисциплин, как: "Теория развития и прекращения горения", "Пожарная профилактика в населенных пунктах", "Пожарная профилактика в строительстве", "Пожарная профилактика технологических процессов", "Пожарная и производственная автоматика", "Пожарная техника", "Пожарная тактика".

Изучение дисциплины "Термодинамика и теплопередача" базируется на знаниях, полученных при изучении таких дисциплин, как: “Высшая математика”, “Физика”, “Химия”, “Техническая механика жидкости и газа”.

Цель изучения дисциплины - подготовить специалистов, способных применить методы расчета изменений состояния веществ и процессов теплообмена при решении практических вопросов пожарной безопасности.

В результате изучения дисциплины слушатели должны

Знать:

основные понятия и законы термодинамики;

физическую сущность передачи тепла теплопроводностью, конвекцией и излучением;

методики решения задач термогазодинамики пожара в помещении;

методику определения безопасных расстояний от очага пожара;

методы поверочного расчета режимов работы тепловых машин и технологических аппаратов;

методы расчета температурных полей в строительных конструкциях.

Уметь:

анализировать связанные с теплообменом физические процессы;

• применять законы термодинамики и теплопередачи для решения вопросов обеспечения противопожарной защиты;

• проводить расчеты процессов теплообмена строительных и технологических конструкций;

• измерять основные теплофизические характеристики строительных и конструктивных материалов;

• Иметь представления:

• об основных направлениях усовершенствования тепловых машин;

• о численных методах приближенного решения теплотехнических задач;

• о возможностях и границах использования методов и закономерностей термодинамики и теплопередачи при отрабатывании мероприятий по обеспечению пожарной безопасности.

Организационно-методические указания

Курс дисциплины "Термодинамика и теплопередача" состоит из двух разделов. В разделе "Основы термодинамики" изучаются термодинамические свойства газовых смесей, жидкостей и паров, закономерности термодинамических процессов, происходящих в разнообразных термодинамических системах. В разделе "Теплопередача" изучаются закономерности переноса теплоты как внутри тел, так и между телами. Особое внимание отводится изучению передачи теплоты в условиях пожара и термогазодинамике пожара.

Формами проведения занятий являются лекции, лабораторные работы, практические и семинарские занятия, самостоятельная работа слушателей (изучение отдельных тем, подготовка к лабораторным и практическим занятиям, выполнение расчетных работ).

Для закрепления полученных теоретических знаний, отрабатывания методов расчета процессов тепломассопереноса и привития навыков решения задач, кроме практических занятий и лабораторных работ, программой предполагается самостоятельное выполнение слушателями расчетных работ по обеим разделам курса. Первая работа содержит расчет параметров газовых смесей и паров в основных термодинамических процессах, вторая расчетная работа состоит из решения ряда задач пожарной безопасности, связанных с процессами теплопередачи (стационарной и нестационарной теплопроводностью, конвективной теплоотдачей, лучистым теплообменом).

Курс разбит на модули, сдача каждого из которых происходит по окончанию его изучения. Изучение дисциплины завершается сдачей экзамена.