Файл қосу
Изохоралық процесс
|ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ |
|БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ |
|СЕМЕЙ қаласының ШӘКӘРІМ атындағы |
|МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ |
|3 денгейлі СМЖ құжаты | ПОӘК |ПОӘК |
| | |042-18-6.1.07/03-2014 |
|ПОӘК | | |
|Оқытушыға арналған |«___» _________ 2014 ж. | |
|«Жылутехниканың |№ 1 басылым | |
|теориялық негіздері» | | |
|пәннің бағдарламасы | | |
«ЖЫЛУТЕХНИКАНЫҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ»
ПӘННІҢ ОҚУ - ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ
5В071700 – Жылуэнергетика мамандығы үшін
ОҚУ ӘДІСТЕМЕЛІК материалДАР
Семей
2014
Мазмұны
1 Глоссарий 3
2 Дәрістер 7
Модуль 1. Техникалық жылудинамика 7
Дәріс 1 7
Дәріс 2 11
Дәріс 3 17
Дәріс 4 22
Дәріс 6 27
Дәріс 7 32
Дәріс 8 35
Модуль 2. Жылуөткізгіштік 38
Дәріс 9 38
Модуль 2. Жылуөткізгіштік 42
Дәріс 10 42
Модул 2. Жылуөткізгіштік 45
Дәріс 11 45
3 ПРАКТИКАЛЫҚ ЖӘНЕ ЗЕРТХАНАЛЫҚ сабақтар 47
Модул 1. Техникалық жылудинамика 47
Практикалық сабақ 1 47
Практикалық сабақ 2 48
Практикалық сабақ 3 49
Практикалық сабақ 4 50
Практикалық сабақ 5 51
Практикалық сабақ 6 52
(1 сағат, 6 апта) 52
Практикалық сабақ 7 53
Практикалық сабақ 8 54
Практикалық сабақ 9 55
(1 сағат, 9 апта) 55
Практикалық сабақ 10 56
(1 сағат, 10 апта) 56
Практикалық сабақ 11 57
Модул 2. Жылуөткізгіштік 58
Практикалық сабақ 12 58
Практикалық сабақ 13 59
Практикалық сабақ 14 60
Модул 1. Техникалық жылудинамика 61
Зертханалық жұмыс 1 61
Модул 1. Техникалық жылудинамика 61
Зертханалық жұмыс 2 61
Зертханалық жұмыс 3 62
Зертханалық жұмыс 4 62
Зертханалық жұмыс 5 62
Зертханалық жұмыс 6 62
Модул 2. Жылуөткізгіштік. 63
Зертханалық жұмыс 7 63
Зертханалық жұмыс 8 63
4 СТУДЕНТТЕРДІҢ ӨЗДІК ЖҰМЫСТАРЫ 64
1 Глоссарий
Жылудинамика - макроскопиялық жүйеде жүретін әртүрлі процестердегі
жылу әсерлікбен өтетін айналу заңдарын зерттейтін ғылым.
Макроскопиялық жүйе – көп бөлшектерден тұратын кезкелген материалдық
зат. Макроскопиялық жүйенің өлшемі атом мен молекуланың өлшемімен көп.
Техникалық жылудинамика жылу мен жұмыстың өзара айналу заңдылықтарын
қарастырады;жылу және тоңазыту машиналарында жүретін жылу, механикалық және
химиялық процестердің арасындағы өзара байланысын орнатады, газдар мен
булар жүретін процестері және осы денелердің әртүрлі физикалық күйіндегі
қасиеттерін
зерттейді.
Жылудинамикалық жүйе - өзара және басқа денелермен (сыртқы ортамен)
энергия және зат алмаса алатын денелердің жиынтығы.
Жылудинамикалық процесс – жылудинамикалық жүйеде болатын және оның
жағдайының тіпті бір ғана параметрінің өзгеруімен байланысты процестің
қайсысы болса да жылудинамикалық процесс деп аталады. Қайтымды, қайтымсыз
және квазистатикалық (бір күйден екінші күйге баяу түрде шексіз ауыса
беретін) процесс.
Термометр – температураны өлшеуге арналған прибор.
Айналадағы орта – бұл жылудинамикалық жүйеге кірмейтін заттар.
Идеал газ – молекуларының арасында ілініс материалдық нүктелерді
елестетін шартты және Гей Люссак заңдарына бағынады.
Ішкі энергия - тура жүрісті, айналмалы және тербелісті қозғалыстардың
энергия жиынтығын қамтитын молекулалар мен атомдардың бейберекеттік
қозғалысынан туындайтын энергия жұмыс – кішкентай бөлшектердің қарастырылып
отырған физикалық процесте энергияның бір түрден екінші түрге айналуын
сипаттайтын физикалық шама. Жылудинамикада жүйенің сыртқы параметрлері
өзгергенде жылудинамикалық жүйенің сыртқы денелерге беретін энергиясы.
Өлшем бірлігі Дж.
Жылутасымалдағыш – жылу алмасу процесін іске асыру үшін пайдаланылатын
сұйық немесе газ тектес зат. Мысалы, су, су буы, газдар сұйық металдар,
органикалық және басқа қосылыстар.
Жылутехникасы – ғылым мен техниканың жылу құбылыстарын өнеркәсіпке,
ауыл шаруашылығына, транспортқа, тұрмысқа және тағы басқа мақсатарға
пайдалану үшін қызмет ететін процестер мен жабдықтарды қамтитын саласы.
Практикалық жағынан жылу техникасы негізгі екі бағытта: жылу энергиясын
тікелей өнеркәсіптік процестерге пайдалану және отынның химиялық
энергиясына айналдыру үшін пайдаланылады.
Қоршаған орта - жылудинамикалық жүйеге кірмейтін дене. Жүйені қоршаған
ортадан қортынды қабат бөліп тұрады.
Жылудинамика жүйенің күйін макроскопиялық орта статикалық тәуелсіз
шамалар жиынтығы күй параметрлері (абсолютті қысым, абсолют температура
және меншікті көлем) анықтайды.
Теплофикация - жылыту – жылу электрорталықтары шығаратын жылу мен
электр энергиясын пайдаланып, қалалар мен өнеркәсіп орындарын бір
орталықтан жылытуды қамтасыз ету.
Параметрлер –процестің, құбылыстың, жүйенің техникалық құрылғының
қайсыбір қасиетін сипаттайтын шама. Жылу техникасында негізгі
параметрлеріге температура, қысым меншікті көлем т.б.
Күйдің параметрлері – жылу динамикалық жүйенің күйін сипаттайтын
физикалық шамалар.
Күй теңдеулері тепе-теңдіктегі жылудинамикалық жүйе күйіне арналған
параметрлер арасындағы функцианалды байланыс.
Абсолюттік температура – нольдік шкаладан (-273,16[pic]) басталып
саналатын температура. Кәдімгі жүз градустық шкала бойынша көрсетілетін
температураны
(t[pic]) абсолюттік температураға айналдыру үшін алғашқыға 273,16[pic]
қосу керек. Т абс. = t +273,16[pic]. Өлшем бірлігі - Кельвин (К).
Абсолютті қара дене - өзіне түскен электромагнит сәулелерін сіңіретін
дене. Барлық басқа денелер сияқты абсолюттік қара дене де жылу мен энергия
шығарады. Көзге қап-қара болып көрінген денелердің бәрі (қара күйе, қара
май т.б.) абсолютті қара дене саналмайды.
Абсолютті қысым – бұл қазанының, баллонның, сұйық заттар, газдар
сақталатын ыдыстардын ішіндеге қысым және оған қосымша қоршаған ортаның
(атмосфера) қысымы. Атмосферамен өлшенетін абсолют қысымның шарты белгісі
ата.
Абсолюттік ноль – табиғатта болу мүмкін суықтық температураның ең
төменгі (-273,16[pic]) мұндай темпертаруада молекулалардың жылылық әрекеті
мүлде тоқтайды. Заттың мұндай жағдайға келуі тек теориялық ұғым ғана.
Меншікті жылусиымдылық – заттың температурасын 1[pic] өзгертуге
жұмсалатын жылу мөлшері.
Термиялық ПӘК. Жылуды жұмасқы айналдыру кезіндегі идеал циклдың жетілу
дәрежесін сипаттайды.
Тоңазыту коэффициенті – бір-бірлікті жұмыс жұмсалғанда, жылу
қабылтағыштан қанша жылу мөлшері әкететілетінін көрсетеді.
Карно циклы – жылудың жұмысқа (және керсінше) толық айналуы жүретін
қайтымды тұйық процесс.
Буға айналу – сұйық түрден газ түрге айналу процесі.
Бұға айналу жылулығы – бір килограмм қайнаған сұйықты құрғақ қаныққан
буға айналдыруға қажетті жылу мөлшері.
Будың құрғату дәрежесі – құрғақ будың дымқыл будағы массалық бөлігі.
Ылғалды ауа - құрғық ауа мен су буымен қоспасы.
Шық нүктесі – құрамындағы құрғатылған буды қаныққан буға жеткізүге
қажетті дымқыл ауаны суытуға қажетті температура.
Ауаның абсолютті ылғалдылығы – 1 м3 дымқыл ауадағы су буының массасы.
Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы – дымқыл ауаның абсолютті
ылғалдылығының берілген қысымен температурадағы ауаның максимал мүмкін су
буымен қанығуына қатынасы.
Сопло (саптама) – «тұмсық» - қысымның төмендеуімен және қозғалыс
жылдамдығының өсуімен газдың ылғаюы жүретін арна.
Лаваль тұмсығы – газ жылдамдығын дыбыс жылдамдығынан асыруға
қолданылатын және өзі кішірейетін және ұлғаятын қысқа құбырлардан тұратын
құрама арна.
Жанышталу – будын немесе газдың журетін жолын әдейі кедергілеп,
көбінесе арнаның немесе құбырдың бір жерін тарылтып, қысымын азайту.
Техникада (гидродинамикада) жаныштау ісі сұйық немесе газ тәрізді
заттардың қысымын және шығынын тәртіптеуге қолданылады. Бұл үшін олардың
өтетін жолдарына түрлі кедергілер (жапқыш, қақпақ т.б.) қояды.
Джоуль-Томсон әсерлігі – адиабаттық жаныштау нәтежесінде газ
температурсын өзгерту.
Инверсия температурасы – адиабаттық жаныштау кезінде газдың
температурасы өзгермейді, газдың осы күйіне сәйкес температура.
Ауа сыққыш – 0,2 мПа жоғары артық қысымда ауаны немесе газды сығуға
арналған машина.
Регенерация – жүйеден кетіп жатқан газ тәрізді жану өнімінің жылуын
жануға келіп түскен газ тәрізді отындарды жылытуға пайдаланылатын ауа
немесе газдар қоспасы.
Ренкин циклы – қарапайым бу күштік қоңдырғының жұмысшы дене күйінің
өзгерісін сипаттайтын идеал тұйық процесс.
Тоңазыту циклы - аз қыздырылған денеденкөп қыздырылған денеге жылу
тасымалына арналған кері шеңберлік процесс.
Жылуалмасу – кеңістікте температурасы біркелкі емес жылу тасымалы бар
өзінен өзі еркін жүретін қайтымсыз процесс.
Жылуөткізгіштік – температуралары әртүрлі бір дененің
микробөлшектерінің өзара әрекетте суімен жүретін жылу алмасу.
Конвекция – бұл кеңістіктегі газ немесе сұйық көлемінің араласуы мен
тасымалданатын жылу.
Конвекті жылу алмасу – бұл қатты жылу беті мен сұйықтар мен газ дардың
арасындағы жылуөткізгіштік бен конвекция жолымен бірмезгілде жылу
алмасатын процесс.
Жылулық сәуле шығару – заттыңішкі энергиясы арқасында бөленетін сәуле
жиілігінің әсіреқызыл аралығында бөліп шығаратын электромагниттік сәуле
шығаруы.
Жылу тасымалы – бұл бір сұйық ортадан екінші сұйық ортаға жылу оларды
бөліп тұрған қатты қабырға арқылы берілетін процесс.
Температуралық өріс – қарастырылатын кеңістіктің барлық нүктелеріндегі
температуралар мәнінің жиынтығы. Температуралық өріс скалярлық шама, себебі
температураның өзі скалярлық шама.
Температура градиенті – мәні изотермиялық бетке тік бағытталған
температура туындысына тең вектор.
Жылу ағыны – еркін беттен уақыт бірлігінде берілетін жылу мөлшері.
Физикалық ұқсастық – физикалық процестер арасындағы, кескінделетін
ұқсастық, олардың өлшемсіз математикалық сипатымен үйлесімді.
Ұқсастық критерийлері – қарастырылатын физикалық құбылыстарды
аңықтайтын өлшемді шамалардан құралатын өлшемсіз сандар.
Ұқсастықтың критериалдық (шектік) теңдеуі – құбылысты сипаттайтын
ұқсастық критерийлерінің арасындағы функционалды тәуелділік.
Жылуалмастырғыштар – бір ортадан екінші ортаға жылу тасымалдауға
арналған құрылғы.
Отын – энергетикалық, өндірістік және жылу құралдарында жылу алуға
қолданылатын жанғыш зат.
Жану жылулығы деп 1кг отынның толық жануы кезінде бөлінетін жылу
мөлшерін айтады.
Жылулық – жылу алмасу процесінің энергетикалық сипаттамасы.
Калориметрлік бомба- отынның жану жылулығын анықтайтын құрал.
Жану жылулық – қатты, сұйық және газ тәрізді отын толық жанып біткенде
алынатын жылу мөлшері. Төмен, жоғары және көлемдік жану жылулық болады.
Жанарғы (горелка)-сұйық және газтәрізді отындарды оттыққа үрлеп беру
құралы.
Шартты отын – жану жылулығы 29300 кДж/ кг тең отын.
Буқазандығы қондырғысы – бу қазандығы мен қосымша құрылғылар жиынтығы.
Жылу қазандығы – орталықтан жылыту жүйесін жүйелерін ыстық сумен
немесе бумен жабдықдайтын бу қазаны.
Оттық – бу қазандығының немесе пешінің отын жағылатын бөлігі. Қатты
отынға арналған оттық қабаттама және камералы оттықтар болып бөлінеді.
Сұйық (қарамай( және газ тәрізді отын камералы оттықта жағылады.
Жылу қозғалтқышы – жылу энергиясын механикалық жұсықа айналдыратын
қозғалтқыш. Ол химиялық немесе ядролық отын түріндегі табиғи энергетика
ресурстарын (қорларын) пайдаланады. Олар поршенді, роторлы және реактивті
қозғалтқыштар болып бөлінеді.
Жылуды оқшаулындыру – жылу аппараттары мен су құбырларын айналаға
тарап кететін жылу шығынын азайту мақсатында жылу өткізбейтін материалдарме
қаптау (немесе орау).
2 Дәрістер
Модуль 1. Техникалық жылудинамика
Дәріс 1
(1 сағат, 1 апта)
Тақырып. Кіріспе. Техникалық жылудинамика
Дәріс сабақтың жоспары
1. Кіріспе. Термодинамика пәні
2. Жылудинамика пәнінің әдістері. Негізгі түсініктер мен ережелер
3. Жұмыс денесі мен қоршаған орта
4. Негізгі күй параметрлері мен оның өлшем бірлігтері
5. Идеал газ күйінің теңдеуі
6. Жылудинамикалық процес. Тепе-теңдікті және тепе-теңсіздіктегі
процестер. Қайтымды және қайтымсыз процестер
7. Идеалды және нақты газдар. Идеалды және нақты газдардың теңдеуі
8. Идеалды және реал газдардың жылусыйымдылығы
9. Жылу өлшемін аңықтау
10. Газ қоспасының жылусыйымдылығы
Ғылым саласында XVIII ғ. ортасында бірінші рет жылу теориясы облысында
ғылыми ұсынысты М.В.Ломоносов енгізді,ол өзінің теориялық және
эксперименттік жұмыстары мен заттың негізгі молекула-кинетикалық теориясын
жасады және энергияның сақталу заңында жылу мен механикалық энергияның
өзара байланысын орнатты.
Жылуды қолданудың ең тиімді әдістерін табу, жылу қондырғыларының
жұмысшы процестерінің үнемділігін талдау, осы процестерді біріктіру, жылу
агрегаттарының жақсы жетілген түрлерін немесе жаңа түрлерін құрып шығару
үшін жылу техникасының теориялық негізін тереңдетіп оқып, жасауды қажет
етеді. Жылу теориясын білімсіз күшті бу және газ трубиналарын реактивті
қозғалтқыштар мен жылу қондырғыларын құру мүмкін емес еді.
Техникасының теориялық негіздері пәнінде жылу энергиясының қасиетін
және жылудың таралу процесін зерттейді.
Жылудинамика - макроскопиялық жүйеде жүретін әртүрлі процестердегі
жылу әсерлікбен өтетін айналу заңдарын зерттейтін ғылым.
Макроскопиялық жүйе - бұл өте көп бөлшектерден тұратын кез-келген
материалдық объект. Макроскопиялық жүйенің өлшемі молекулалар мен атомдар
өлшемдерінен әлде қайда көп. Зерттеу тапсырмаларына байланысты жылудинамика
жалпы (физикалық), химиялық және техникалық болып бөлінеді.
Техникалық жылудинамика жылу мен жұмыстың өзара айналу заңдылықтарын
қарастырады; жылу және тоңазыту машиналарында жүретін жылу, механикалық
және химиялық процестердің арасындағы өзара байланысын орнатады, газдар мен
булар жүретін процестері және осы денелердің әртүрлі физикалық күйіндегі
қасиеттерін
зерттейді.
Макроскопиялық жүйенің физикалық қасиетін феноменологиялық және
статистикалық әдістермен оқытады. Зерттеудің феноменологиялық әдісі
макроскопиялық позицияның құбылысын оқытады, статистикалық әдіс
молекуларлық, ішкі молекуларлық заңдылықтарды оқытады. Зерттеудің
жылудинамикалық әдісі зат құрылысы туралы моделдік тапсырысты қажет
етпейтін феноменология болып табылады. Осыдан шығатын қортынды:
жылудинамиканың дедукциялық әдіс арқылы, жылудинамиканың екі негізгі заңын
қолдану арқылы аламыз.Техникалық жылу динамикада негізгі түсінік болып
жылудинамикалық жүйе саналады.
Термодинамикалық жүйе деп-бір-бірімен және қоршаған ортамен
механикалық, жылулық өзара әрекеттестікте болатын материалдық денелер
жиынтығын айтады.
Қоршаған орта - жылудинамикалық жүйеге кірмейтін дене. Жүйені қоршаған
ортадан қортынды қабат бөліп тұрады.
Жылудинамика жүйенің күйін макроскопиялық орта статикалық тәуелсіз
шамалар жиынтығы күй параметрлері (абсолютті қысым, абсолют температура
және меншікті көлем) анықтайды.
Абсолютты қысым - бұл орташа уақыт бойынша алынған күшті сипаттайтын
шама. Онымен жүйе бөлшектері жүйе толтырылған ыдыстан қабырға ауданы
бірлігіне әсер етеді. Абсолютті қысымды екі прибордың-барометр және
манометр (немесе вакууметр) көрсетуі арқылы анықтайды.
Егер, абсолют қысым P ыдыстағы барометрлік Pбар қысымнан көп
болса,онда мына формуламен анықтайды:
P=Pбар+Pман
(1)
мұнда Рман - манометр көрсеткен қысым.
Егер абсолютті қысым Р ыдыстағы барометрлік Рбарқысымнан аз болса,онда
мына формуламен анықтаймыз:
P=Pбар-Pвак
(2)
мұнда Pва к- вакумметр көрсеткіші.
СИ жүйесінде қысым Па-мен өлшенеді.
Абсолютті температура - жүйені құрастыратын газ молекулаларының орта
кинетикалық энергиясына пропорционал шама.
Температура дене қызуының дәрежесін көрсететін шама, СИ өлшем
бірлігінде Кельвин (К) өлшенеді.
Меншікті көлем - зат массасындағы бірлігіндегі көлем.
Мына формуламен анықталады:
| [pic], | |
|(3) | |
мұндағы, V - заттың көлемі,м3 ;
M - зат массасы, кг.
СИ жүйесінде меншікті көлемнің өлшем бірлігі, м3/кг.
Меншікті көлемге кері шама тығыздық деп аталады.
Жүйенің бір тепе-теңдік күйден басқа күйге өту процесін
жылудинамикалық процесс деп атайды.
Тепе-теңдіктегі жылудинамикалық процесс деп оның барлық
параметрлерінің өзгерісі ақырын жүретін және өзгеретін процесті айтады.
Сонымен, тепе-теңдіктегі процесс жылудинамикалық жүйеде заттың өзгеруі
бір күйден екінші күйге ақырын өтетін процестерді айтады.
Теңестірілмеген процесс деп тепе-теңдік күйде болмайтын процесті
айтады.
Қайтымды процесс деп тура және кері бағытта да дене өзінің бастапқы
күйіне қайтып келетін процесті айтады.
Қайтымсыз процесс деп өздігінен жүргенде тек бір бағытта болатын
процесті айтады.
Идеал газ деп молекулалар арасындағы өзара әрекет күші жоқ, ал
молекулалардың өзі көлемсіз және олар өздерін материалдық нүкте ретінде
көрсететін газды айтады.
Идеал газ күйінің теңдеуі-Клапейрон теңдеуі былай жазылады:
|[pic] |(4) |
мұнда P - қысым, Па;
V - көлем, м3;
M - масса, кг;
R - газ тұрақтысы, Дж/( кг*К);
Т - абсолютті температура, К.
Нақты газдың идеалды газдан айырмашылығы молекулалардың молекула
аралық тартылыс күші бар және молекулалардың көлемін ескермеуге болмайды.
Нақты газдардың сапалық ерекшеліктерін Ван-дер-Ваальс теңдеуімен
анықтаймыз.
| [pic], | |
| |(5) |
мұнда, а - газ табиғатынан тәуелді пропорционалды коэффицент,
(H*м4)/кг2;
в - газдың мүмкін болған сығу көлемі, м3/кг;
а/v2 - ішкі қысым, Па;
(V-в) - молекула қозғалысына арналған еркін көлем,
м3/кг.
Газ қоспасы деп бір-бірімен химиялық реакцияға кірмейтін жеке газдар
қоспасын айтады. Қоспадағы әр газ басқа газдардан тәуелсіз өзінің бар
қасиеттерін сақтайды және ол өзі ғана толтырылған көлемдегі сияқты әсер
етеді. Ыдыстың қабырғасына газдың молекулалары парциалды (құрамдас
бөліктері) деп аталатын қысым туғызады.
Осы дәрістің материалдарының негізгі түсініктерің білүі керек:
Техникалық жылудинамика; жылудинамикалық жүйе; қоршаған орта; күй
параметрлері; жылудинамикалық процесс; идеал газ; нақты газ
Өздік бақылау сұрақтары
1 Жылудинамика нені оқытады?
2 Жылудинамикалық жүйе деп нені түсінесіз?
3 Қандай жүйе тепе-теңдіктегі және теңестірілмеген деп аталады?
4 Термодинамикалық процесс деген не?
5 Идеал газ деген не?
6 Нақты газ деген не?
7 Идеал газ күйінің теңдеуін жаз.
8 Нақты газ теңдеуін жаз.
9 Универсалды газ тұрақтысы мен газ тұрақтысының айырмашылығы
10 Негізгі күй параметрлері?
11 Газ қоспасы деп нені айтады?
Ұсынылатын оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат.,
1969. - б.3-20
2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». - М.:
Высшая школа, 1980. - б.3-15
3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың негіздері» - 2006. – б.4-
16
4 Кабашев Р.А. «Жылу техникасы» - М.: Полиграфсервис., 2008. – б. 32-
66
5 Баскаков Б.В., Берг О.К., Витт и др. «Теплотехника» - М.:
Энергоатомиздат., 1991. – б. 4-11, б. 40-41
6 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.
Модул 1. Техникалық жылудинамика
Дәріс 2
(1 сағат, 2 апта)
Тақырып. Газдың жылусыйымдылығы. Жылудинамиканың 1-ші заңы
Дәріс сабақтың мазмұны
1 Идеал газ қоспасы
2 Дальтон заңы
3 Идеал газ параметрлері және оларды анықтау
4 Термодинамиканың бірінші бастамасы. Энергияның сақталу және айналу
заңы.
5 Термодинамикалық жүйенің энергиясы
6 Ішкі энергияның өзгеруі
7 Энтальпияның анықтамасы.
Идеал газдың қоспасы
Техникада өздері жеке газдардың қоспасы болып келетін газ тәрізді
заттар қолданылады. Жердегі ең кең таралған газ ауа (бұл негізінен азот пен
оттегінің қоспасы). Отынның жануы кезінде жүретін химиялық реакция ауадағы
оттегімен тотығады да, пайда болған түтін газдары да қоспа түрінде болады.
Бұндай мысалдарды көптеп келтіруге болады.
Домнадағы газ, қазандықтан іштен жану двигателінен, реактивті
двигателінен және басқа жылу қондырғыларынан шығар газдар да жоғарыда
айтылған мысалға жатады.
Газ қоспасы деп бір-бірімен химиялық реакцияға кірмейтін жеке газдар
қоспасын айтады. Қоспадағы әр газ басқа газдардан тәуелсіз өзінің бар
қасиеттерін сақтайды және ол өзі ғана толтырылған көлемдегі сияқты әсер
етеді.
Ыдыстың қабырғасына газдың молекулалары парциалды (құрамдас бөліктері)
деп аталатын қысым туғызады. Қоспаға кіретін әр жеке газ, Клапейронның
теңдеуіне бағынады, сонымен ол идеал газға жатады. Идеал газдар қоспасы
Дальтон заңына бағынады, ол былай дейді:
Газдар қоспасының жалпы қысымы, жеке газдардың құрамдас бөліктерінің
қысымдарының қосындысына тең:
[pic] (2)
мұндағы P1, P2, P3…Pn-құрамдас бөліктердің қысымы.
Газ қоспасының жылусыйымдылығы
Дененің температурасын 10С өзгерту үшін, берілетін немесе одан
алынатын жылу мөлшерін жылусыйымдылық деп атайды.
Жылусыйымдылықтың зат мөлшеріне қатынасын меншікті жылусыйымдылық деп
атайды. Меншікті жылусыйымдылықтың мынадай түрлері бар:
массалық [pic], Дж/(кг(К);
көлемдік [pic], Дж/(м3(К);
молдік [pic], Дж/(кмоль(К).
Идеал газдың жылусыйымдылығы температурадан тәуелді. Бұл белгілері
бойынша нақтылы және орташа жылусыйымдылықтар болып ажыратылады.
Температураның шексіз аз өзгеруіне сәйкес келетін жылусыйымдылықты
нақты жылусыйымдылық деп атайды.
|[pic]. |(3) |
Температраның t1-ден t2-ге өзгеруіне сәйкес жылусыйымдылықты орташа
жылусыйымдылық [pic] деп атайды.
|[pic], | (4) |
Идеал газдардың жылусыйымдылығы температурадан ғана емес сонымен қатар
газдардың атомдар санына және процестің түріне де тәуелді.
Нақты газдардың жылусыйымдылығы олардың табиғи қасиеттерінен,
температурасы мен қысымынан да тәуелді.
Газдар үшін жылыту және суыту кезіндегі тұрақты көлемдегі және тұрақты
қысымдағы газ күйінің өзгерістері ерекше ескеріледі:
Жылусыйымдылық жылудың берілу және әкетілу түрінен тәуелді. Тұрақты
қысымдағы жылусыйымдылық- изобаралық ср-деп аталады.
- [pic], Дж/(кг(К);
- [pic], Дж/(м3(К);
- [pic], Дж/(кмоль(К).
Тұрақты көлемдегі жылусыйымдылық- изохоралық сv деп ажыратылады.
- [pic], Дж/(кг(К);
- [pic], Дж/(м3(К);
- [pic], Дж/(кмоль(К).
Бұл жылусыйымдылықтардың өзара байланысын Майер теңдеуі көрсетеді:
|[pic], | (5) |
мұндағы-R –газ тұрақтысы, Дж/(кг(К)
немесе:
|[pic], |(6) |
мұндағы[pic] - универсалды газ тұрақтысы, [pic] = 8314 Дж/(кмоль(К).
Изохоралық процесте берілетін жылу тек газдың ішкі энергиясын
өзгертуге жұмсалады, ал изобаралық процесте ол жылу жұмыс жасау үшін де
жұмсалады. Сондықтан ср>сv .
Техникалық жылудинамикада жылусыйымдылықтардың қатынасы адиабат
көрсеткіші деп аталады (Пуассон коэффициенті).
|[pic]. |(7) |
Газдың температурасымен бірге жылусыймдылығы үлкейеді.
1 кг газдың жылыту кезіндегі [pic]бастапқы температурасынан [pic]соңғы
температурасына дейін жылу мөлшері мына формуламен аңықталады:
|[pic]. |(8) |
Осы интегралды есептеу үшін мына функцияны білу керек [pic].
Егер [pic]және температурадан тәуелді емес деп есептесек, молдік
жылусыйымдылықтар шамалы тең болып, газдың атомдықтан тәуелді болады.
Жылусыйымдылықты кесте бойынша аңықтауға болады. Жылусыймдылық
аддитивті болады, соңдықтан газ қоспасындағы массалық [pic] және көлемдік
[pic] жылусыймдылықтарға мына аңықтамалар қажет:
|[pic], |(9) |
|[pic]. |(10) |
Жылудинамиканың 1-заңы жалпы энергияның сақталу және айналу заңының
бір түрі. Бұл заң механикалық энергия мен жылулыққа қолданылатын түрі.
Жылудинамиканың бірінші бастамасы (заңы), барлық процестер мен
құбылыстарға қолданылатын, жалпылама, табиғаттын универсалды заңы болып
табылатын, масса мен энергияның сақталу және айналу заңынаң жылулық
құбылыстарға қосымшасы болып табылады.
Сапа жағынан айырмашылығы бар, энергияның саалуан түрлері бар (тұтас
дененің қозғалысына байланысты, кинетикалық энергия; электр зарядтарының
қозғалысына байланысты электрлік энергия; молекулалық және молекула
ішіндегі қозғалысқа байланысты ішкі энергия және т.б.
Берілген түрдегі энергия деңелердің өзара әсерінің нәтижесінде,
энергиясының басқа кез-келген түріне ауыса немесе айнала алады және де
оқшауланған жүйеде барлық түрдегі энергиялардың қосындысы тұрақты шама
болып табылады. Басқа сөзбен айтқанда, оқшауланған жүйенің энергиясы,
жүйедегі кез-келген процестердің барысында өзгермейді; энергия жоғалмайды
және жоқтан пайда болмайды (энергияның сақталу және айналу заңдары).
Энергия ұғымы материя қозғалысымен біте байланысты: энергия материя
қозғалысының физикалық өлшемі. Энергияның жеке түрлерінің айырмашылығы
материалдық денелердің қозғалу пішіндерінің сапалық айырмашылықтарының бар
болуымен түсіндіріледі. Дене энергиясының бір-біріне айналуы, материя
қозғалысының шексіз мүмкіндігін, бір пішіннен екінші пішінге ауыса
алатындығын бейленеді. Сондықтан, энергия сақталу заңы материалдық
дүниенің қозғалысының жойылмайтындығының дәлелі болып табылады.
Тұйықталған термодинамикалық жүйенің энергиясы сақталу заңына орай
өзгермейді, яғни
|E=const немесе E2 - E1=0 | |
| |(11) |
Енді қоршаған орта мен механикалық өзара әсерге түсе алатын
адиабатылық оқшауланған жүйені қарастырайық. Бір күйден екінші күйге
өткенді бұлжүйе сыртқы денелерге мынадай L жұмыс атқарады, ол энергия
сақталу және айналу заңына орай жүйе энергиясының азаюна тең E2 - E1, яғни
|L= E1 – E2 | |
| |(12) |
Жалпы жағдайда қоршаған денелермен жылулық және механикалық өзара
әсерде болатын оқшауланбаған термодинамикалық жүйедегі энергияның өзнеруі,
ол өндірген жұмыс пен жүйе қабылдаған жылу мөлшеріне байланысты мына
қатынаспен беріледі:
|E1 – E2 = Q - L | |
| |(13) |
Бұл өрнек кез-келген процесс үшін орынды болатын термодинамиканың
бірінші бастамасын жалпы өрнеге болып табылады.
Жұмыс денесінің ішкі энергиясы – барлық кинетикалық энергияның үдемелі
және айналушы қозғалысындағы, оның молекуларының жұмысшы денедегі
функциялық жағдайы.
СИ жүйесінде ішкі энергияның өзгеруінің өлшем бірлігі [pic] - Дж
(Джоуль), меншікті ішкі энергияның өлшем бірлігі [pic] - Дж/кг.
Дененің ішкі энергиясын [pic], Дж, мына формуламен анықтайды:
|[pic], |(14)|
мұндағы [pic]- молекулардың ішкі кинетикалық энергиясы, Дж;
[pic]- молекулардың ішкі потенциалды энергиясы, Дж;
[pic]- интегрирдығының тұрақтысы, Дж.
Меншікті ішкі энергиясын [pic]мына формуламен анықтайды, Дж/кг:
|[pic], |(15)|
мұндағы [pic]- молекулардың меншікті ішкі кинетикалық энергиясы,
Дж/кг;
[pic]- молекулардың меншікті ішкі потенциалды, Дж/кг;
[pic]- интегрирдығының тұрақтысы, Дж/кг.
Ішкі кинетикалық энергияны [pic], Дж, келесі бөліктерге бөлуге болады:
|[pic], |(16)|
мұндағы [pic]- молекулардың үдемелі қозғалысының кинетикалық
энергиясы, Дж;
[pic]- молекулардың айналушы қозғалысының кинетикалық энергиясы, Дж;
[pic]- бір-біріне қатынасты молекула атомдар ядроларының колеб
қозғалысының энергиясы, Дж.
Нақтылы газдард үшін [pic] ішкі энергиясы, Т температура, газ
тығыздығы [pic] ретінде функция:
| [pic]= f (T, [pic]), |(17)|
Тығыздықпен байланысты, белгілі Джоуль-Томсон экспериментімен
дәлелденеді де, газдың жекеленген жүйесіндегі кеңеюінен, жұмыстың
атқарылмауы өтеді. Бұл экспериментте dq, сонымен және pd нөлге тең.
Сондықтан,
|d[pic]= dq - pd (1/[pic]) = 0, |(18)|
Термодинамикасында ішкі энергияның абсалютсыз шамасызымен істес болуға
тура келеді, ал оның өзгеру нәтижесіндегі жүйе күйінің өзгеруін ғана
қарастырады. Ішкі энергияның абсалютты шамасының жоқ екенің бағалайды. Одан
басқа, ішкі энергия [pic]= mu аддитивті шамада болады. Соңдықтан, ішкі
энергияның бастапқы есептеуі үшін шартты күйін қабылдайды. Практикалық
түрінде ішкі энергияның нольді шартты мәнін [pic] деп қабылдайды да, р =
0,10133 мПа және Т = 273,16 К (нормалы физикалық жағдайда)
Термодинамиканың бірінші заңы - энергияның сақталу эаңы және түрленуі,
яғни энергия жоғалмайды және еш нәрседен пайда болмайды, ол тек қана, бір
түрінен екіншісіне түрленіп ауысады.
Термодинамикасының 1-заңы механикалық және жылу энергиясының өзара
айналуының арақатынасын көрсетеді.
1 кг жұмысшы денесі үшін термодинамикалық бірінші заңының
дифференциалды түрінде аналитикалық формуласы:
|[pic]. |(19) |
Жылулық және жұмыс мөлшері процесстің функциялары, ал ішкі энергия
жағдайдың функциясы. Сондықтан (6) теңдеу мына түрінде болады:
|[pic]. |(20) |
жұмысшы дененің М кг үшін:
|[pic]. |(21) |
Жұмысшы дене М кг және [pic], Дж/кг , жұмысшы дененің 1 кг үшін
Термодинамикалық процесстерді есептеу үшін У. Гиббс функцияны енгізді
[pic], Дж. Бұл функциясы энтальпия деп аталады.
Энтальпия – термодинамикалық функция, толық мағыналы (ішкі және
сыртқы) энергия жүйелерінің болуы. Ол ішкі энергия мен серпімді энергия PV
қосындысынан тұрады, қоршаған ортаның сыртқы қысымының P бар болуымен
анықталады, яғни PV – бұл жұмыс атқарушы, жұмысшы жененің энтальпиясындағы
температуралық байланысты және температураның өзгеруінен, энтальпия
өзгереді.
Энтальпияны [pic], Дж, мына формуламен анықтайды:
| [pic], |(22) |
мұндағы [pic]- ішкі энергия, Дж;
[pic]- қысым, Па;
[pic]- көлем, м3.
Меншікті энтальпияға [pic], Дж/кг, мына формула
| [pic], | (23)|
мұндағы [pic]- меншікті ішкі энергия, Дж/кг;
[pic]- қысым, Па;
[pic]- меншікті көлем, м3/кг.
Осы дәрістің материалдарының негізгі түсініктерің білүі керек:
Жылусыйымдылық, меншікті жылусыйымдылық, орта және нақты
жылусыйымдылық, Майер теңдеуі, газ қоспасының жылусыйымдылығы,
жылудинамикалық бірінші заңы, ішкі энергия.
Өздік бақылау сұрақтары
1 Меншікті жылусыйымдылықтың анықтамасын беріңіз
2 Орта және нақты жылусыйымдылықтардың өзара айырмашылығы
3 Жылусыйымдылықтардың түрлерін айтыныз
4 Майер теңдеуінің физикалық мәнін түсіндір
5 Газ қоспасының жылусыйымдылығын қалай анықтайды
6 Жылусыйымдылықтың өлшем бірліктерін атаңыз
7 Жылу динамикалық бірінші заңы
8 Жылу мен жұмыстың өлшем бірліктерінің қатнасы
9 ПӘК формуласын жазыныз
10 Жылу динамикасының бірінші заңының аналитикалық кескінің түсіндір
11 Ішкі энергияның формуласын жазыныз
Ұсынылатын оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат.,
1969. - б.3-20
2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». - М.:
Высшая школа, 1980. - б.3-15
3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың негіздері» - 2006. – б.4-
16
4 Кабашев Р.А. «Жылу техникасы» - М.: Полиграфсервис., 2008. – б. 32-
66
5 Баскаков Б.В., Берг О.К., Витт и др. «Теплотехника» - М.:
Энергоатомиздат., 1991. – б. 4-11, б. 40-41
6 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.
Модуль 1. Техникалық жылудинамика
Дәріс 3
(2 сағат, 3-4 апта)
Тақырып. Идеал газдардың жылудинамикалық процестер
Дәріс сабақтың мазмұны
1 Жылудинамикалық процесстердің түрлері
2 Политропты процесс.
3 Изохоралық процесс.
4 Изобаралық процесс.
5 Изотермиялық процесс.
6 Адиабаттық процесс.
Жылудинамикалық процестерге изохоралық, изотермиялық, изобаралық,
адиабаттық және политроптық процестер жатады. Жылу техникасында процестерге
және олардың есептеуне үлкен көңіл бөлінген. Жылудинамикалық процестердің
есептеліуне олардың басындағы және соңындағы барлық параметрлерін табу,
жылулық және жұмыс мөлшерін анықтау және осы процесті P-V жылудинамикалық
диаграммада көрсету.Изохоралық процесс тұрақты көлемде жүреді.
Политропты процесс дегеңіміз, жылуды қалай болса солай жеткізу немесе
алып кету процессін айтады. Политропты процессте жылусыймдылық тұрақты
болады.
Политропты көрсеткіші [pic] процесстің барлық нүктелері үшін белгілі,
тұрақты шамада болады:
|Изохоралық |[pic]; |
|Изобаралық |0; |
|Изотермиялы |1; |
|Адиабаттық |[pic]. |
Политропты процесстің теңдеуі:
|[pic]. |(1) |
Жумыс дененің бастапқы және соңғы параметрлерінің қатынасы:
| [pic]. |(2) |
Жұмыс дене көлемін өзгеруінің меншікті жұмысы [pic], кДж/кг:
|[pic]. | |
| |(3)|
[pic]процессіне қатысқан жылудың меншікті мөлшері, кДж/кг:
|[pic]. |(4) |
Меншікті энтропияның өзгеруі [pic], кДж/(кг(К):
|[pic]. |(5) |
Көлемі тұрақты процессті изохоралық деп атайды.
Изохорал процесстің теңдеуі:
|[pic]. |(6) |
Жумыс дененің бастапқы және соңғы параметрлерінің қатынасы:
|[pic]. |(7) |
Жұмыс дене көлемін өзгеруінің меншікті жұмысы [pic], кДж/кг:
|[pic]. |(8) |
[pic]процессіне қатысқан жылудың меншікті мөлшері, кДж/кг:
|[pic]. |(9) |
Меншікті энтропияның өзгеруі [pic], кДж/(кг(К):
|[pic]. |(10)|
Қысымы тұрақты процессті изобаралық деп атайды
Изобаралық процесстің теңдеуі:
|[pic]. |(11) |
Жумыс дененің бастапқы және соңғы параметрлерінің қатынасы:
|[pic]. |(12) |
Жұмыс дене көлемін өзгеруінің меншікті жұмысы [pic], кДж/кг:
|[pic]. |(13) |
[pic]процессіне қатысқан жылудың меншікті мөлшері [pic], кДж/кг:
жылусыймдылық айналмалы болғанда (переменная):
|[pic][pic], |(14) |
жылусыймдылық тұрақты болғанда:
|[pic][pic]. | |
| |(15) |
Меншікті энтропияның өзгеруі [pic], кДж/(кг(К):
|[pic]. |(16) |
Температура тұрақты процессті изотермиялық деп атайды. Изотермиялық
процесстің теңдеуі:
|[pic]. |(17) |
Жумыс дененің бастапқы және соңғы параметрлерінің қатынасы:
|[pic]. |(18) |
Жұмыс дене көлемін өзгеруінің меншікті жұмысы [pic], кДж/кг:
|[pic]. | |
| |(19) |
[pic]процессіне қатысқан жылудың меншікті мөлшері, кДж/кг:
|[pic]. |(20) |
Меншікті энтропияның өзгеруі [pic], кДж/(кг(К):
|[pic]. |(21) |
Адиабатты процесс – қоршаған ортамен, жалу алмасусыз өтетін
жылудинамикалық процесс.
Адиабатты процесстің теңдеуі:
|[pic]. |(22) |
Жумыс дененің бастапқы және соңғы параметрлерінің қатынасы:
|[pic]; | |
| |(23) |
Жұмыс дене көлемін өзгеруінің меншікті жұмысы [pic], кДж/кг:
|[pic]. | (24) |
[pic]процессіне қатысқан жылудың меншікті мөлшері, кДж/кг:
|[pic]; | (25) |
Меншікті энтропияның өзгеруі [pic], кДж/(кг(К):
|[pic]; |(26)|
Барлық процесстер формулаларынан меншікті ішкі энергияның өзгеруі
[pic], кДж/кг:
жылусыймдылық айналмалы болғанда (переменная):
|[pic][pic], | (27)|
жылусыймдылық тұрақты болғанда:
|[pic][pic]. | (28)|
Барлық процесстер формулаларынан меншікті энтальпияның өзгеруі [pic],
кДж/кг:
жылусыймдылық айналмалы болғанда (переменная):
|[pic][pic], | (29) |
жылусыймдылық тұрақты болғанда:
|[pic][pic]. |(30)|
Процессте қолданылатын жылу мөлшерін көрсететің[pic] коэффициенті,
ішкі энергияның өзгеруіне барады:
|[pic]. |(31)|
[pic] және [pic] диаграммаларында процесстерді құрұ әдістері
көрсетілген. [pic] және [pic] диаграммаларында жылудинамикалық
процесстердің өзара орналасуы 1 суретте көрсетілген.
|[pic] |
|[pic] |
Сурет 1 - [pic] және [pic] диаграммадағы жылудинамикалық процесстері
Осы дәрістің материалдарының негізгі түсініктерің білүі керек:
Жылудинамикалық процестер, изохоралық процесс, изобаралық процесс,
изотермиялық процесс, адиабаттық процесс, политропалық процесінің.
Өздік бақылау сұрақтары
1 Жылудинамикалық процестерге қандай процестер жатады?
2 Изохоралық процесс дегеніміз не?
3 Изобаралық процестің негізгі есептеу формулаларын жазыңыз
4 изотермиялық процестің графигі қандай?
5 Адиабаттық процесс деп қандай процесті айтады
6 Политропалық процесінің маңызы
Ұсынылатын оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат.,
1969. - б.3-20
2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». - М.:
Высшая школа, 1980. - б.3-15
3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың негіздері» - 2006. – б.4-
16
4 Кабашев Р.А. «Жылу техникасы» - М.: Полиграфсервис., 2008. – б. 32-
66
5 Баскаков Б.В., Берг О.К., Витт и др. «Теплотехника» - М.:
Энергоатомиздат., 1991. – б. 4-11, б. 40-41
6 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.
Модуль 1. Техникалық жылудинамика
Дәріс 4
(1 сағат, 5 апта)
Тақырып. Жылу динамикасының екінші заңы
Дәріс сабақтың мазмұны
1 Жылу динамикасының екінші заңы, негізгі жағдайы.
2 Тұйық процесс циклдың тоңазыту коээфициенті.
3 Идеал газ энтропиясы
4 Карно циклы.
Құнсыз күй кезіндегі, тік және кері бағыттағы қайтымсыз процесстер
өтеді. Процесстердің бағыттылығы және олардың өтуінің жалпы түрін,
жылудинамикасның екінші заңымен аықтайды
Техникалық жылудинамикасында екінші заңды қолданады да, жылулық
процесс жағдайы кезіндегі, жылулықтың механикалық жұмысқа айналуын
анықтайды. Сонымен, жылудинамикасының бірінші заңынан шығатын жылулық пен
жұмыс аралық, санды қатынастары сақталуы тиіс. Жылулық қозғалтқышында,
толассыз жұмыс атқарылуы үшін, айналы процесс қажет. (сурет 1)
Жылулық жұмысқа айналған циклды тік цикл деп атайды. (сурет 1а). Оның
нәтижесінде механикалық жұмыс іске асырылады. Кері цикл дегеніміз – жұмысты
пайдалынатын цикл (сурет 1а). Кері циклымен жұмыс істейтін тоңазытқыш және
жылусорапты қоңдырғылары. Циклдар әр түрлі процесстерден кұрұлу мүмкін.
|[pic] |[pic] |
|а |б |
а) тік цикл; б) кері цикл
Сүрет 1 – Айналмалы процесс
Термиялық пайдалы әсері коэффициенті (ПӘК) – цикл жұмысының,
жеткізілген жылуға қатынасы [pic]:
|[pic], |(1) |
мұндағы [pic] - циклға келтірілген жылулықтың мөлшері, кДж/кг;
[pic] - циклдан алынған жылулықтың мөлшері, кДж/кг;
[pic] - циклының жұмысы, кДж/кг.
Термиялық П.Ә.К. циклы, әр түрлі уақытта бірден кем, себебі, [pic]>0.
Кері циклдарын эффектілігін көрсету үшін тоңазытқыш коэффициент деген
түсініктеме бар [pic]:
|[pic]. |(2)|
Тоңазытқыш коэффициенттің мөлшері бірден асады.
Француз ғалымы Сади Карно 19 ғасырдың бірінші жартысында жылудың
жұмысқа үлкен табыспен айналуын қарастыратын идеал циклді енгізді.
Тік Карно циклы – жылулық, қозғалтқыштардың идеалды циклы болып
табылады. Тік Карно циклы екі адиабатты және екі изотермиялық процесстерден
тұрады (сурет 2)
|[pic] |[pic] |
1-2 – изотермиялық ұлғаю; 2-3 – адиабатное ұлғаю;
3-4 – изотермиялық сығылу; 4-1 – адиабатное сығылу
Сурет 2 - Тік Карно циклы
Тік Карно циклындағы термиялық ПӘК [pic] және [pic] аралығында осылай
анықталады:
|[pic]. |(3)|
Бұл жылулық машиналардың идеалды циклы.
Кері Карно циклын іске асыру үшін, барлығы екі жылулық көзі қажет –
жылу беруші және жылу қабылдағыш. Карноның кері циклы – сыртқы жұмысқа
жұмсалу есебінен, жылулық дененің, тым төменгі температурасынан, дененің
тым жоғарғы температурасына берілуі.
Тік Карно циклы екі адиабатты және екі изотермиялық процесстерден
тұрады (сурет 3)
|[pic] |[pic] |
1-4 – адиабаттық ұлғаю; 4-3 – изотермиялық ұлғаю;
3-2 – адиабаттық сығылу; 2-1 – изотермиялық сығылу
Сурет 3 - Кері Карно циклы
Энтропия грекше айналу деген сөзден шыққан. Энтропия термодинамикалық
жүйенің функциясы. Ол жүйе мен сыртқы ортаның арасында жүретін жылу алмасу
прцесінің жүру бағытын сипаттайды.
СИ жүйсіндегі энтропия [pic] өлшем бірлігі Дж/К, ал меншікті
энтропия [pic] - Дж/(кг(К).
Меншікті энтропия – дене күйінің функциясы. Заттың 1 кг-на қатысты
[pic] шамасын меншікті энтропия деп атайды. [pic], R және [pic] зат
массасына пропорционалды болғпндықтанг, энтропияның аддитивті қасиеті бар
болады.
Күй функциясы ретінде энтропияның мәнің [pic] күй теңдеуінің [pic]
көмегімен кез-келген екі термиялық параметрдің функциясы ретінде табуға
болады:
|[pic]; [pic]; [pic]. |(4) |
[pic] көрсеткіші дифференциал болады.
Газдар үшін энтропияның мәні нольге тең.
Клаузиус интегралы (біріншісі) осы түрде жазылады:
| [pic]. |(5) |
Клаузиуса интеграл (екіншісі) осы түрде жазылады:
| [pic]. |(6) |
Термодинамиканың екінші бастамасы жылу мен жұмыстың өзара
айналулыларының эквиваленттілігі, осы айналулылардағы жылу мен жұмыстың
арасындағы сандық қатынастар, оқшауланған термодинамикалық жүйенің
энергиясының тұрақтылығы, жылу, ішкі энергия және жүйенің сыртқы ортаға
жасайтын, жұмысының өзара байланасы қалыптасады.
Бұл заңдылықтар термодинамикалық процесстердің пайда болуы, олардың
бағыты мен даму шекарасын анықтауға жеткіліксіз. Бұл мәселелерді шешуге,
табиғатты барлық еркін процесстердің бағытын белгілейтін термодинамиканың
екінші бастамасы мүмкіндік береді. Термодинамиканың екінші бастамасы,
термодинамикалық процесске қатысатын жүйе теңбе-тендікте болмаған кезде
ғана екрін процесстердің дамитындығы, бұл процесстер үнемі бір бағытта
өтетіндігімен сипатталатындығы; жылудың ыстығырақ денеден, салқынырақ
денеге берілетіндегі; дененің жоғары қысымнан төменгі қысымға ұлғаятындығы
электрэнергиясы жоғары потенциалды ток көзінен төменгі потенциалдысына және
бұл кезде термодинамикалық жүйе теңбе-тендік күйге ұмтылатындығы сияқты,
көп ғасырлар бойы тәжірибенің жинақталуынан пайда болды.
Термодинамикалық екінші бастамасы жылуды жұмысқа айналдыратын жылудық
қозғалтқыш жағдайларын қалыптастыруға мүмкіндік береді.
Жұмыс жылуға және ішкі энергияға айналатын, ал энергияның
берілуікөбірек потенциалдыдан азырағына берілетінді процестерді өздігінен-
өзі айналулар (процестер) деп атайды. Бұл шартты қанағаттандырмайтын
процестер өздігінен-өзі емес процестер деп аталады.
Термодинамиканың екінші бастамасының математикалық теңдеуде жүйемен
қабылдаған немесе берілген жылулықтын ен кіші мөлшері жүйенің энтропия
өзгеруінің ең кіші мөлшерімен байланысы бар
|[pic]. |(7) |
Теңдік белгісі қайтымды, теңсіздік белгісі қайтымсыз процестреге орай
қойылған.
Карно теоремасы абсолют термодинамикалық температуралар шкаласын
орнатуға қызмет етеді. Екі дененің Т1 және Т2 температураларын салыстыру
үшін осы денелер қыздырғыш және суытқыш (ыстық және суық көзі) ретінде
пайдаланылатын, Карноның қайтымды циклын жүзеге асыре керек. Карно циклын
қарастырғанда алған өрнек температура мәселесін шешуге ыңғайлы болып
табылады:
|q1/q2 = Т1/Т2 |(8) |
Термодинамиканың екінші бастамасының негізінде еңгізілген
температуралардың абсолют термодинамикалық шкаласы өзіндік мән алады.
Температураның өлшенуінің практикалық мақсатқа арлаған Халықаралық
практикалық температуралық шкала бекітілген, оның негізі абсолют
термодинамикалық шкала болып табылады.
Қазіргі термодинамикада максимал пайдалы жұмысты (жұмыс істеу
мүмкіндігін) эксергия деп атайды.
Осы дәрістің материалдарының негізгі түсініктерің білүі керек:
Жылудинамикасының екінші заңы, энтропия, жылудинамиканың үшінші
бастауы, Карно циклы.
Өздік бақылау сұрақтары
1 Жылудинамикасының екінші заңы туралы түсінік.
2 Жылудинамикасының екінші заңының бірінші заңға қарағандағы айырм
ашылығы.
3 2-сатылы мәңге қозғалтқыш деп нені айтады.
4 Энтропия дегеніміз не?
5 Энтропияның абсолюттік мәні қалай табылды.
6 Жылудинамикасының үшінші бастауы туралы не білесіз?
7 Карно циклын түсіндірініз.
8 Карно циклының ПӘК формуласын жазыңыз
Ұсынылатын оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат.,
1969. - б.3-20
2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». - М.:
Высшая школа, 1980. - б.3-15
3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың негіздері» - 2006. – б.4-
16
4 Баскаков Б.В., Берг О.К., Витт и др. «Теплотехника» - М.:
Энергоатомиздат., 1991. – б. 4-11, б. 40-41
5 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.
Модуль 1. Техникалық жылудинамика
Дәріс 6
(1 сағат, 7 апта)
Тақырып. Су буы
Дәріс сабақтың мазмұны
1 Нақты газдар мен булар.
2 Нақты газдардың қасиеттері.
3 Су буы. Негізгі түсініктер мен анықтамалар.
4 [pic] және [pic]диаграммаларда бу түзілу процессі. .
5 Судың және су буының параметрлерін анықтау.
6 Судың және су буының кестелері.
7 Су буының [pic]диаграммасы.
8 Фазалық ауысуылар. Фазалық ауысуыларының [pic]диаграммасы
Барлық заттар сыртқы жағдайларға байланысты түрлі агрегаттық (фазалар)
күйлерде: сұйық, газтәріздіс болады. Жалпы жағдайда фаза ұғымы агрегаттық
күй ұғымына қарағанда аз көлемі қамтиды; өйткені, кейбір заттар қатты және
сұйық күйде түрліфазаларында болады (мысалы: мұз, күкірт, гелий және т.б.).
Заттың бір фазадан екінші бір фазаға ауысуы деп аталады. Түрлі агрегаттық
күйлердегі заттар, түрлі фзикалық қасиеттерге иеболады, олардың бірі –
тығыздық. Бұр айырмашылық молекула аралық өзара әсердің сипатымен
түсіндіріледі. Қатты заттың сұйыққа (балқуы) ауысуында немесе газға, сұйық
күйге бармайауысуында (сублимацияда), фазалық ауысудың жылуы қатты дененің
кристалдық торын бұзуға жұмсалады.
Балқу мен сублимацияға кері процестер, сәйкес кристалдану (қатаю) және
десублимация деп аталады.
Зат сұйық күйден газ тәріздес күйге өткенде (қайнағанда) фазалық
ауысудың жылуы ұлғаю жұмысына, сондай-ақ ассоцияланған молекулаларды
(комплекстерді) бұзуға негізделген, молекула аралықөзара әсер күштерін
жоюға жұмсалады. Газ тәріздес күйден сұйық күйге кері ауысу жылу бөлінуімен
қатар өтеді және конденсация деп аталады.
Фазалық ауысуылар, фазалық тепе-теңдіктер және процестерді талдауда,
Гиббс фазалар ережесі маңызды роль атқарады:
|[pic] |(1) |
| | |
мұндағы [pic]– термоданамикалық жүйенің еркін дәрежелер саны (тәуелсіз
интенсивті параметрлер саны);
[pic] - жүйе құраушыларының саны;
[pic] - жүйедегі фазалар саны.
Күйге байланысты бу 3 түрде болады: құрғақ қаныққан бу;
ылғалдықаныққан бу; және қызып кеткен бу.
|[pic] |
Сурет 1 – [pic]диаграммасында бу түзілу процессі
|[pic] |
Сурет 2 - [pic]диаграммасында бу түзілу процессі
1-ші суретте бу түзілуінің [pic]диаграммасы көрсетілген.
- 1 қисығы оС (273,15 К) температурдаға суға сәйкес;
- 2 қисығы қайнау (қайнау) температурадағы суға сәйкес;
- 3 қисығы – құрғақ қаныққан буға сәйкес.
2 қисығы - бұл төменгі шекаралық сызығы, 3 - қисығы жоғарғы
шекаралық сызығы.
Шекаралық қисық сызықтарды бөлетін [pic] нүктесі – критикалық нүкте
деп аталады.
1, 2, 3 қисықтары диаграмманы 3 бөлімге бөледі.
- 1 мен 2 қисық сызықтардың аралықтарында [pic] ауданы - сұйық,
- 2 мен 3 қисық сызықтардың аралықтарында [pic] аудан – қайнап тұрған
сұйық пен газдың қоспасы (ылғалды қаныққан бу),
- 3-ші қисық сызықтың оң жағында [pic] аудан – қызған бу.
Критикалық нүктені 1861 ж. Д.М. Менделеев анықтап, оны абсолют қайнау
температурасы деп атады, өйткені осы күйде кез-келген сұйық буға айналып,
сұйық күй алатындай көлемді алып тұрады. Критикалық қысы мен температурада
сұйық пен оның құрғақ қаныққан буының қасиеттерінің арасында айырмашылығы
жоқ. Критикалық температурадан жоғарғы температурада сұйық тек қызған бу
күйінде ғана болады.
Су буынын критикалық параметрлері: [pic]= 22,129 МПа, [pic]= 647,3 К,
[pic] = 0,00326 м3/кг. Бу түзілу процессін [pic]диаграммасында көрсетуге
болады.
Қаныққан сұйықтың күйі қысыммен немесе температурамен анықталады.
Қалған барлық параметрлерін ([pic], [pic], [pic], [pic]) қаныққан су буының
кестесі бойынша анықтауға болады.
Құрғақ қаныққан бу қысымдағы қаныққан (қайнау) температурасына тең,
температура сақталғанда және сұйық толық буланғанда пайда болады. Құрғақ
қаныққан буының күййі оның қысымымен немесе температурасымен анықталады.
Қалған барлық параметрлерін ([pic], [pic], [pic], [pic]) қаныққан су буының
кестесі бойынша анықтауға болады.
Ылғалды қаныққан бу – ол құрғақ қаныққан бу мен қайнап жатқан сұйық
тамшыларынан тұрады. Ылғалды қаныққан буының күйі оның қысымымен немесе
температурасымен және құрғақтылығының дәрежесімен [pic] анықталады.
Қаныққан сұйықта [pic], ал құрғақ қаныққан буға [pic]. Ылғалды қаныққан бу
температурасы тек қана қысымының функциясы болады, оны бу кестелер бойынша
анықтауға болады.
Қызған бу қанығу температурасынан жоғары температурада болады. Қызған
бу нақтылы қысымда әр түрлі температуралары болу мүмкін. Қызған бу күйін
сипаттау үшін оның екі парамтрлерін білу керек (қысым мен температура)
Су буының термодинамикалық процесстердің есебі құрғақ қаныққан будың,
қаныққан сұйықтың және қызған будың термодинамикалық кестелер көмегімен
есептеуге болады.
Су буының есебінде [pic]-диаграммасымен қолдануға болады. [pic]
диаграммада әр нүкте күй параметрлерінің нақты мәніне [pic]; [pic]; [pic];
[pic]; [pic] сәйкес (сурет 3). Диаграммада изохоралар (пунктир
сызықтары), изобаралар, изотермалар, будың құрғақтылығының дәрежесіне тең
сызықтары көрсетілген. Жоғарғы және төменгі шекаралық қисық сызықтары
[pic]-диаграмманы қанықпаған сұйық [pic], ылғалды қаныққан бу [pic], қызған
бу аудандарға [pic]бөледі. Ылғалды қаныққан бу ауданындағы түзу сызықтары
изотермалар болады. Қызған будын аудына өткенде изобаралар және изотермалар
бөлінеді.
|[pic] |
Сурет 3 – Су буының [pic]-диаграммасы
Осы дәрістің материалдарының негізгі түсініктерің білүі керек:
Булану, қайнау, құрғақ қаныққан бу, ылғалды қаныққан бу және құрғақ
дәрежесі, қызып кетекен бу, шекаралық қисықтарының, су буының[pic] және
[pic]диаграммалары.
Өздік бақылау сұрақтары
1 Булану дегеніміз не?
2 Қайнау дегеніміз не?
3 Құрғақ қаныққан бу дегеніміз не?
4 Ылғалды қаныққан бу және құрғақ дәрежесі дегеніміз не?
5 Қызып кетекен бу дегеніміз не?
6 Шекаралық қисықтарының физикалық қандай?
7 [pic] және [pic]диаграммаларында су буының процестерін көрсетініз.
8 [pic], [pic] және [pic]диаграммаларында негізгі жылудинамикалық
процестерді көрсетініз.
Ұсынылатын оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат.,
1969. - б.3-20
2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». - М.:
Высшая школа, 1980. - б.3-15
3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың негіздері» - 2006. – б.4-
16
4 Баскаков Б.В., Берг О.К., Витт и др. «Теплотехника» - М.:
Энергоатомиздат., 1991. – б. 4-11, б. 40-41
5 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.
Модуль 1. Техникалық жылудинамика
Дәріс 7
(1 сағат, 8 апта)
Тақырып. Ылғалды ауа
Дәріс сабақтың мазмұны
1 Негізгі түсініктер мен анықтамалар.
2 Психрометр және гигрометр.
3 Ылғалды ауаның [pic]диаграммасы.
Атмосфералық ауада қандай-бір мөлшерде су буы түрінде, кейде су
тамшылары түрінде (су туманы) немесе мұз бөліктері (мұз тұманы) түрінде
ылғал болады. Мұндай құрақ ауа мен ылғалдың қоспасын ылғалды ауа деп
айтады.
Ауаның абсолют ылғалдылығы [pic] деп, бір м3 ылғылды ауадағы, су
буының кг-мен алынған мөлшері аталады. Өйткені ылғалды ауа газ қоспасы
болғандықтан қоспадағы бу көлемі барлық қоспа көлеміне тең, демек абсолют
ылғалдылық қоспадағы бу тығыздығымен өзінің [pic]парциал қысымы мен қоспа
температурасы бойынша өрнектеле алады, кг/м3:
|[pic], |(1) |
мұндағы [pic] - су буының массасы, кг;
[pic] - ылғалды ауаның көлемі, м3.
Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы [pic] деп абсолют ылғалдылықтың
[pic], кг/м3, максимал мүмкін болатын ылғалдылыққа[pic], кг/м3, қатынасын
айтады, сонда берілген қысым мен температурада ауаға су буымен қаныққан
[pic]=[pic]
|[pic]. |(2) |
Салыстырмалы ылғалдылық [pic] %-бен өлшенеді:
|[pic]. |(3) |
Будың парциалдық қысымын анықтау үшін гигрометр деп аталатын
құралмен пайдаланады. Осы құрал көмегімен шык нүктесін анықтайды. Шык
нуктес деген м з ол ауа каныккан болу уш н туракты кысымда ауаны салкындату
температурасы ([pic]). Шык нуктес н б ле отырсак парциалды кысымды кесте
бойынша аныктау керек .
Ауаның ылғалдылығын анықтау үшін психрометрлік жіне гигрометрлік
өлшеу әдістерімен пайдалынады. Психрометрлік өлшеу әдісі бойынша
қанықпаған ауада тұрған ылғалды материалмен оралған сынапты термометрдің
көрсеткіші құрғақ термометрдің көрсеткішінен төмен болады. Бұл қанықпаған
ауаның жұқа су қабатының бетімен жанасқан кезде ылғалдың жылу тасымалы осы
жұка қабатқа берілуімен түсіндіріледі.
Құрғақ термометр температурасы - бұл ауаның және су буының
температурасы (бұл температураның ылғалды ауадағы кәдімгі құрғақ термомметр
көрсетеді).
Судың ауадан алатын жылуы, булануға жұмсалатың жылуға тең болғанда, су
температураның артуы тоқтайды. Бұл қалыптасқан су температурасын су
термометр температурасы деп айтады.
Дымқыл ауаның параметрлерін және әртүрлі материалдарды кепті-руге
байланысты туындайтын практикалық сұрақтарды шешу үшін Л.К.Рамзин (1918 ж )
ұсынған Id- диаграммасын қолдануға болады.
[pic]- диаграммасы 98 кПа барометрлік қысым үшін құрылған.Осы
диаграмманың абцисса өсіне ауаның ылғалдылығы [pic],ал ордината өсіне
энтальпия [pic]салынады.
Әртүрлі сызықтардың ыңғайлы орналасуы үшін координаттар өстерінің
арасындағы бұрышы 135°және ордината өсі тік болып салынған.
[pic]- диаграммада ылғалдылықтың тұрақты сызығы [pic] абцисса өсіне
паралель, ал изотерма сызығы [pic] абцисса өсіне көлбеу тұрғызылған оның
көлбеу бұрышы температура өскен сайын өсе береді. Ал салыстырмалы
ылғалдылықтың тұрақты сызығы [pic] координаттар өсінен бастап шығатын
сәулелер шоғыры түрінде болады. Энтальпияның тұрақты сызығы [pic] ордината
өсіне 135°салынған. Сонымен қатар, [pic]- диаграммасынан ылғалды ауаның әр
күйі үшін шық нүктесін, яғни су буымен толық қанығатын ([pic]) нүктесінің
температурасын табуға болады.
Димаграмманың төмен жағында будың парциалды қысым [pic] сызығы
көрсетілген (сурет 1) .
|[pic] |
Сурет 1 – ылғалды ауның [pic]- диаграммасы
Қыздыру процессі (суыту) тік вертикалды сызықпен көрсетілген ([pic]).
[pic]- диаграммадағы дымқылдылығының [pic] сызығы бойынша өтеді деп
адиабаттық деп аталады. ымның булануын процесс [pic] сызыгымен отед де
адиабаттык булауы деп айтылады.
Булану дымның молшер мына формуламен аныкталады [pic], кг/с:
|[pic], |(4) |
мұндағы [pic], [pic] - [pic]- диаграммасындағы құрғату процесстің
басында және аяғындағы ылғалдылықтың құрамы, г/кг;
Калорифердегі ауаға келтірген жылулықтың мөлшері [pic], кВт:
|[pic], |(5) |
мұндағы [pic], [pic] - [pic]- диаграммасындағы қыздыру процесстің
басында және аяғындағы энтальпиясы, кДж/кг.
Осы дәрістің материалдарының негізгі түсініктерің білүі керек:
Өздік бақылау сұрақтар
1 Ылғалды ауа дегеніміз не?
2 Қаныққан және қанықпаған ауа дегеніміз не?
3 Ауаның абсолют ылғалдылығы деп нені айтады?
4 Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы деп нені айтады?
5 Ылғалдылықтың құрамы деген не?
6 Что такое температура точки росы?
7 Ылғалды ауның [pic]- диаграммасында қандай сызықтар көрсетілген?
8 Ылғалды ауның [pic]- диаграммасында негізгі процесстер қалай
орналасқан?
Ұсынылатын оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат.,
1969. - б.3-20
2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». - М.:
Высшая школа, 1980. - б.3-15
3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың негіздері» - 2006. – б.4-
16
4 Баскаков Б.В., Берг О.К., Витт и др. «Теплотехника» - М.:
Энергоатомиздат., 1991. – б. 4-11, б. 40-41
5 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.
Модуль 1. Техникалық жылудинамика
Дәріс 8
(2 сағат, 9-10 апта)
Тақырып. Термодинамикалық ағыс
Дәріс сабақтың мазмұны
1 Газдар және булар ағысы.
2 Дыбыс жылдамдығы.
3 Адиабаттық ағыу.
4 Лаваль соплосы.
5 Газдар мен булар қозғалысы.
Машиналардың аппараттардың және приборлардың жұмыс үрдістерін
анықтауға каналдағы газ және булардың қозғалысының заңдарын оқып үйрену
қажет.
Ағыс теориясының міндеті – ағыс жылдамдығымен секундалық шығынды
анықтау, берілген жағдайларға тәуелді сопло түрін таңдау мәселесін шешу.
Газдардың ағысын білдіретін жылудинамикалық бірінші заңы: жұмыс
дененің ағысына сырттан келетін жылу энтальпия өзгеруіне, техникалық
жұмысын істеуіне және кинетикалық энергияны көтеруіне үсталынады.
Каналдарда жұмыс дене ағыуының жылдамдығы ұлкен болады. Каналдың
ұзындығы үлкен болғандықтан канал және газ қабырғалар арасында жылуалмасу
өте аз болады да, оны менсiнбеуге болады. Сондай агыуы адиаббатық ағыу
процессі деп аталады.
Адиаббаттық процесіндегі газ ағысының жылдамдығы [pic], м/с, мына
жұмыстың теңдеуімен анықталады:
| [pic], |(1) |
немесе
| [pic], |(2) |
сондықтан:
| [pic], |(3) |
мұндағы [pic]- газдың бастапқы жылдамдығы, м/с;
[pic]- каналдан шыға берісіндегі газдың соңғы жылдамдығы, м/с.
Адиабатты ағыстың газ параметрлері p1, v1, T1. Кіре берістегі газ
жылдамдығы с1. Соплодан шыға берістегі газ қысымы р2 кіретін ортаның
қысымына тең.
Ағыс жылдамдығы с2,, м/с:
|[pic]. |(1) |
Соплодан өтетін газдың массалық шығыны М, кг/с:
|[pic]. |(2) |
Мах саны – бұл ағыс жылдамдығының жеке дыбыс жылдамдығына қатынасы.
Мах саның [pic] анықтайтың формуласы:
| [pic]. |(3) |
Газдың ұлғаюы мен оның жылдамдығының арты өтетін каналдарды сопло деп
атайды. Газдың сығылуы мен жылдамдығының азаюы өтетін каналдарды
диффузорлар деп атайды.
[pic]
Сурет 1 – Диффузордың сызбанұсқасы
Диффузордың 5-3 учаскесінде (аралығында) ағын жылдамдығы дыбыс
жылдамдығынан көп болса, онда 3-1 аралығында ол дыбыс жылдамдығынан аз
болады. Егер диффузордың кіре берісіндегі және шығар аузындағы газ
жылдамдықтары дыбыс жылдамдығынан үлкен болса, онда диффузор кішірейеді. Ал
жылдамдықтары дыбыс жылдамдықтарынан аз болса, онда бұндай диффузор
кеңейеді. Диффузордың кіре берісіндегі газ жылдамдығы дыбыс жылдамдығынан
үлкен, ал шығар ауыздағы газдың жылдамдығы дыбыс жылдамдығынан аз болса,
онда диффузор кішірейеді (5-3 аралығы) содан кейін кеңейеді (3-1 аралығы)
Дыбыстың жылдамдығынан үлкен жылдамдықты құрамалысы соплоларда болуы
мүмкін. Олар тарылған және кеңейтiлетiн бөліктерден тұрады. Сондай
құрамалысы сопло – Лавальнiң соплосы деп айтады.
Газ қозғалатын жолдағы тұтікте көлденең қима тарылса (кішірейсе)
(вентиль, жылжымалы қақпақ), онда осы қимадан өткен кезде газ қысымы
азаяды. Осындай газдың сыртқы жұмыс жасамй ұлғаю процессін дроссельдеу деп
атайды.
Дроссельдеудегі қысымның азаю шамасы газ күйіне және табиғатына,
салыстырмалы тарылу шамасына және қозғалыс жылдамдығына тәуелді болады.
Техникада дроссельдеу салқындатуға, бу машиналарды мен турбиналарда
олардың қуатын өзгертүге қолданады.
Газдың таралатын қима арқылы өткенде оның жылдамдығы өседі және қысым
төмендейді. Әрі қарай кері құбылыс болады: газ жылдамдығы азаяды, ал оның
қысымы артады, бірақ бастапқы р1 қысымнан артпайды. Бұл кезде кинетикалық
энергияның бөлігі, тарылу салдарынан болатын құйындар мен соғылыстар
салдарынан жылуға айналады, ол жылужы газ қабылдамайды. Қайтымсыз болатын,
дроссельдеу процесінде газ энтропиясы артады.
Реал газдарды дроссельдегенде олардың энтальпиясы (шеткі нүктелерде)
өзгермейді. Энтропия мен көлем артады, қысым азаяды, ал дроссельдеудің
алдында газ күйіне тәуелді температура артуы немесе азаюы мүмкін. Идеал
газды дроссельдегенде энтальпия ғана емес температура да өзгермейді.
Дроссельдеудегі реал газ температурасының өзгеруі Джоуль-Томсон
эффекті деп аталады, ол 1852 ж. тәжірибе жүзінде анықталған және келесі
жағдайларда пайда болады.
Өздік бақылау сұрақтар
1 Сопло дегеніміз не?
2 Диффузор дегеніміз не?
3 Дроссельдеу процессі дегеніміз не?
4 Дроссельдеу процессін көрсетініз
5 Реал газдардың параметрлері қалай өзгереді?
6 Қозғалыс процессі дегеніміз не?
Қолданылған оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат.,
1969. – б.3-20
2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». – М.:
Высшая школа, 1980. – б.3-15
3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың негіздері» - 2006. – б.4-
16
4 Баскаков Б.В., Берг О.К., Витт и др. «Теплотехника» - М.:
Энергоатомиздат., 1991. – б. 4-11, б. 40-41
5 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.
Модуль 2. Жылуөткізгіштік
Дәріс 9
(2 сағат, 12-13 апта)
Тақырып. Жылуөткізгіштік
Дәріс сабақтың мазмұны
1 Жылу процестері
2 Жылу өткізгіштік. Фурье заңы
3 Жылуөткізгіштік коэффициентінің физикалық мәні
4 Конвекция. Ньютон заңы
5 Жылу беру коэффициенті
Жылу процесстері
Әртүрлі температудағы денелерде жылу энергиясының бірінен екіншісіне
өтуі жылуалмасу процессі деп аталады.
Жылу алмасу процесстерінің қозғаушы күші - ыстық және суық денелердің
температуларының айырмасы болып табылады. Бұл қозғаушы күштің әсерінен
термодинамиканың екінші заңына байланысты жылу ыстық денеден суық денеге
өздігінен өтеді. Денелер арсындағы жылу алмасу еркін электрондар , атомдар
және молекулалардың өзара энергия алмасуы арқасында болады. Жылу алмасуда
қатынасатын денелерді жылу тасымалдағыштар деп атайды.
Жылуөту – жылу тарату процесстері жөніндегі ғылым. Жылу процесстеріне
төмендегілер жатады: ысыту, суыту, конденсациялау және буландыру. Көптеген
масса алмасу (Мысалы, айдау, суыту, кептіру т.б) және химиялық
процесстердің өтуінде бұл процесстердің маңызы үлкен.
Жылу таратудың негізгі үш түрлі тәсілі бар: жылуөткізгіштік, жылулы
сәуле шығару, конвекция.
Бірлік уақытында тасымалданатын жылуды жылулық ағын деп атайды. Оны
[pic]белгілеп, Дж/с(Вт)–пен өлшейді.
Дененің беттік бірлігіне кететін жылулық ағын ағынның беттік жылулық
тығыздығы [pic] деп аталады. Өлшем бірлігі [pic] Вт/м2. Ағынның беттік
жылулық тығыздығы мына формуламен анықталады:
|[pic], |(1) |
мұндағы [pic] - жылуалмасудың беті, м2.
Жылуөткізгіштік.
Бір-біріне тиісіп тұратын өте кіші бөлшектердің тәртіпсіз қозғалысының
нәтижесінде жылу өту процессі - жылу өткізгіштік деп аталады. Бұл қозғалыс
газдар және тамшымалы сұйықтарда молекулалардың қозғалысы қатты денелерде
кристалдық тордағы атомдардың тербелісі немеесе металдардағы еркін
электрондар диффузиясы болуы мүмкі. Қатты денелердің жылу таратуының
негізгі түрі жылу өткізгіштік болып табылады.
Конвекция. Газ немесе сұйықтардың макро көлемдерінің қозғалысы және
олардың араластыру нәтижесінде жылудың таралуы – конвекция деп аталады.
Конвекция екі түрлі болады: еркін немесе табиғи; еріксіз.
Газ немесе сұйық көлемінің әртүрлі нүктелеріндегі температуралар
аыйрмашылығы салдарынан осы нүктелердегі тығыздықтар айырмасының
нәтижесінде болатын жылу алмасуды еркін немесе табиғи конвекция деп атайды.
Газ немесе сұйық көлемінің әртүрлі еріксіз қозғалысы (мысалы, насосо,
компрессор жәрдемімен немесе араластырғышпен араластырғанда) салдарынан
жылу алмасуды еріксіз конвекция деп атайды.
Жылулы сәуле шығару. Жылу энергиясының электромагнитті толқындар
жәрдемімен таралуы – жылулы сәуле шығару деп аталады. Бұл кезде жылу
энергиясы кеңістікпен өтіп сосын сәулелі энергияға басқа денемен сіңіріліп
қайтадан жылу энергиясына айналады. Іс жүзінде жылу алмасу бөлек алынған 1
ғана тәсілмен емес, бірнеше тәсілдермен өтеді. Мысалы,қатты қабырға мен газ
арасындағы жылу алмасу конвекция, жылуөткізгіштік және жылулы сәуле
шығарутәсілдерімен өтеді.жылудың қатты қабырғадан оны ағыстап өтетін газға
(сұйыққа) немесе кері кері бағытта алмасуын – жылу беру деп атайды.
Ыстық газдан (сұйықтан) суық газға (сұйыққа) оларды бөліп тұрған қатты
қабырға немесе бет арқылы жылу өту күрделілеу болады. Бұл процесті жылу өту
деп атайды. Үздіксіз әрекетті аппараттарда әртүрлі нүктелердегі
температура уақыт бойынша өзгермейді, мұндай аппараттардағы процес
қалыптасқан (стационарлы) болады. Мерзімді әрекетті аппараттарда
температура уақыт бойынша өзгереді. (Мысалы, ысытқанда немесе суытқанда),
яғни жылу алмасу процесі қалыптаспаған (стационарлы емес)болады.
Фурье заңы. Фурье заңы жылу өткізгіштіктің негізгі заңы болып
табылады. Бұл заң бойынша : жылу ағынына перпендикуляр бет арқылы уақытта
өтетін жылу мөлшері, температураның градиентке, бетке және уақытқа тура
пропорционал:
|[pic], |(2) |
немесе жылулық ағынның тығыздығы үшін:
|[pic], |(3) |
мұндағы [pic] - заттың жылуөткізгіштік коэффициенті, Вт/(м(К).
Жылуөткізгіштік коэффициенті [pic] Вт/(мк), температура градиенті 1
К /м болғанда, 1 м2 беттен өтетін жылу ағынның қуатын көрсетеді.
Сонымен, [pic] - ның мәні заттың табиғатына, структурасына,
ылғалдылығына, температурасына т.б факторларға байланысты болады.
Газдардың жылуөткізгіштік коэффициенті 0,0062(0,165 Вт/мк аралығында
болады. Температура көбейгенде ( көбейеді. ( тек жоғарғы (2000 атм.) және
өте төменгі (0.03 атм.) қысымдарда өзгереді.
Газдардың жылуөткізгіштік коэффициентін төмендегі формуламен есептеуге
болады:
|[pic], |(4) |
мұндағы, [pic]– газдың динамикалық тұтқырлығы, Пас;
[pic] – газдың тұрақты көлемдегі меншікті
жылусыйымдылығы, Дж/кг К;
В – коэффициент, бір атомды газдар үшін В=2,5; екі
атомды газдар үшін В=1,9; үш атомды газдар үшін В=1,72
Сұйықтардың жылуөткізгіштік коэффициенті 0,1 (0,7 Вт/мк аралығында
болып температура көбейген сайын азаяды. Сұйықтар үшін (-ны төмендегі
формуламен есептеуге болады:
|[pic], |(5) |
мұндағы, [pic] – сұйықтың тұрақты қысымдағы меншікте жылу-сыйымдылығы,
Дж/кг К;
[pic] – сұйықтың тығыздығы, кг/м3;
[pic] – сұйықтың мольдік массасы, кг;
[pic] – коэффициенті.
Жылу өткізгіштік (() материалдардың кезектілігіне және ылғалдылығына
байланысты. Ылғал материалдар үшін ( құрғақ материалдарға қарағанда көп
кезектілік ( ны азайтады, себебі кезек арасындағы ауаның (- сы аз. Ылғал
материалдар үшін ( құрғақ материалдарға қарағанда көп кезектілік ( ны
азайтады, себебі кезек арасындағы ауаның (- сы аз.
Конвекция. Ньютон заңы. Сұйықтың барлық массасының қозғалысы
қаншалықты қарқынды араласса, конвекция арқылы жылуалмасу соншалықты
қарқынды өтеді. Сонымен, конвекция сұйық қозғалысының гидродинамикалық
шартына көп байланысты болады. Ағынның ядросына жылуалмасуы жылуөткізгіштік
және конвекция мен өткізіледі. Жылудың мұндай бірлесіп алмасуын
конвекциялы жылуалмасу деп атайды.
Ортаның турбулентті қозғалысында ағын ядросындағы жылуалмасуы
механизмі турбуленттік толқысулық салдарынан болатын араласудың
қарқындылығымен сипатталады. Турбулентті толқысулық ядродағы
температулардың мәнінің кейбір орташа t – ге дейін теңесуін қамтамасыз
етеді. Сондықтан, ядродағы жылуалмасу ең алдымен тасымалдағыштың қозғалыс
сипатымен анықталады. Қабырғаға жақындаған сайын жылу берудің қарқындылығы
төмендейді. Қабырға жанында қалыңдығы ( - ға тең жылулы шекаралық қабат
т.б. Бұл қабат гидродинамикалық шекаралық қабатқа ұқсас болады, бірақ
олардың қалыңдығы әртүрлі.
Конвекция жылуалмасу механизмнің өте күрделілігіне байланысты жылу
беруді есептеу қиын. Қабырғадан сұйыққа (немесе сұйықтан қабырғаға)
берілген жылу шамасын дәл есептеу үшін қабырға жанындағы температуралық
градиентті және бет бойынша жылу тасымалдағыштың температуралық өзгеруін
білу керек. Бұларды анықтау өте қиын.
Сондықтан, жылуберудің есептеуін жеңілдету үшін оның негізіне
Ньютонның суыту заңын пайдаланады. Бұл заң бойынша: жылуалмасу бетінен
сұйыққа (немесе керісінше сұйықтан қатты дене бетіне) берілген жылу мөлшері
(dQ) қабырға бетіне (df) қабырға мен сұйықтың температураларының айырмасына
(tқ-tс) және уақытқа (d() тура пропорционал:
|[pic], |(6) |
мұндағы, ( - жылуберу коэффициенті деп аталады. Жылуберу
коэффициентінің мәні қабырға мен қоршаған орта (тамшылы сұйық немесе газ)
арасындағы жылу алмасудың қарқындылығын сипаттайды. Оның ( өлшем бірлігі
Вт/м²к.
Өздік бақылау сұрақтары
1 Жылу алмасу процесі дегеніміз не?
2 Жылу алмасу процесінің негізгі қозғаушы күшін қалай табады?
3 Жылу таратудың негізгі тәсілдерін атаңыз
4 Жылуөткізгіштік деп нені айтады
5 Фурье заңының формуласын жазыңыз
6 Жылуөткізгіштік коэффициенті нені сипаттайды?
7 Ньютон формуласын жазыңыз
Қолданылған оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат.,
1969. – б.3-20
2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». – М.:
Высшая школа, 1980. – б.3-15
3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың негіздері» - 2006. – б.4-
16
4 Баскаков Б.В., Берг О.К., Витт и др. «Теплотехника» - М.:
Энергоатомиздат., 1991. – б. 4-11, б. 40-41
5 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.
Модуль 2. Жылуөткізгіштік
Дәріс 10
(1 сағат, 14 апта)
Тақырып. Конвективті жылуалмасу
Дәріс сабақтың мазмұны
1. Конвективті жылуалмасу
2. Конвективті жылуалмасудың әртүрлі факторларда тәуелділігі
3. Сұйықтың еріксіз және еркін қозғалысы конвективті жылуалмасу
4. Сүйықтың орта температурасы
5. Заттың агрегаттық күйі өзгергендегі жылуалмасуы
6 Ұқсастық теориясы
7 Ұқсастықтың критерийлері
Конвективті жылуалмасу – біркелкі жылытылмаған сұйық, газ тәрізді
немесе су сымалы ортада жүретін жылу тасымалы процесі. Бұл процесс ьерілген
ортаның қозғалысы және оның жылуөткізгіштігі арқасында жүргізіледі. Екі
фазаның шекаралық бөлігінде жүретін конвективті жылуалмасу конвективті жылу
беру деп аталады.
Конвективті жылуалмасу ортаның физикалық қасиеттерінен тәуелді және
оның қозғалыс түрінен тәуелді.
Конвективті жылуалмасу табиғи (еркін) конвекция және еріксіз
конвекция болып бөлінеді.
Табиғи конвекция - бірқалыпты қыздырылмаған, сондықтан мда тығыздығы
бойынша біркелкі емес ортаға тек ауырлық күші әсерімен жүреді.
Еріксіз конвекция деп егер ортаның қозғалысы сорап, желдеткіш,
араластырғыш көмегімен жүретін процесті айтады.
Егер ортаның агрегаттық күйі бір түрден екінші түрге ауысса, онда осы
кезде болатын конвективті жылуалмасу агрегаттық күйі өзгеретін конвективті
жылуалмасу деп аталады. Конвективті жылуалмасу әртүрлі жылуалмастырғыштар
да және жылукүштік қоңдырғыларда жүреді.
Сұйықтың еріксіз және еркін қозғалысы конвективті жылуалмасу
Орта температура, анықтаушы температура, эквивалентті (балама)
диаметрі.
Жылу ағынын анықтайтын шамаларды анықтау үшін қолданылатын
формулалардың барлығына, көптеген жағдайда арнаның (каналдың) қимасы
бойынша, сонымен қатар қаналдың ұзын таралатын сұйық температурасының мәні
кіреді. Сол себепті, техникалық есептеулерде сұйықтың температурасы деп
ағынның орта температурасын алады.
Ұқсастық теориясы – бұл ұқсас құбылыстар туралы ғылым. «Ұқсастық»
термині геометриядан алынған. Мысалы, геометриялық ұқсас фигуралар үшін
сәйкес бұрыштары тең, ал ұқсас жақтары пропорционал екені белгілі.
Ұқсастық теориясының негізгі жағдайын үш ұқсастық теоремасы түрінде
формалайды.
Ұқсастықтың бірінші теоремасы бойынша ұқсас құбылыстардың бірдей
ұқсастық критерийлері болады. Бұл теореманың дұрыстығы жоғарыда анықталған.
Ұқсастықтың екінші теоремасы бойынша, қандай да бір құбылысты
сипаттайтын айнымалылар арасындағы кез–келген тәуелділік, осы
айнымалылардан құралған ұқсастық критерийлерінің арасындағы тәуелділік
мына түрде көрсетілуі мүмкін, яғни f (k1,k2, …kn)=0. Мұндай тәуелділіктер
критериалды теңдеулер деп аталады.
Ұқсастықтың үшінші теориясының негізгі мақсаты, екі құбылыстың
ұқсастығы үшін, қандай, қажетті және жеткілікті күйлердің болуы керектігін
ашып беруі. Бұл теорияны совет ғалымдары М.В.Кирпичев бен А.А. Гухман 1931
жылы жасаған.
Ұқсастықтың критерийлері.
Әр ұқсастық критерийі физикалық мәнін білдіреді. Олар ғалымдардың
атарының бірінші әріптерімен білгілейді.
Нуссельт критерийі[pic]:
|[pic]. |(1) |
Рейнольдс критерийі [pic]:
|[pic]. |(2) |
Прандтль критерийі [pic]:
|[pic]. |(3) |
Грасгоф критерийі [pic]:
|[pic]. |(4) |
Өздік бақылау сұрақтары
1 Ковективті жылу алмасу дегеніміз не?
2 Конвективті жылу алмасудың түрлерін атаңыз
3 Орта температура, анықтаушы температура, сәйкестік диаметрі туралы
не білесіз
4 Жылу мөлшерінің формуласын жазыңыз
5 Орта температураның формуласын жазыңыз
6 Агрегаттық жүйе өзгергендегі жылу алмасуды түсіндіріңіз
7 Ковективті жылу алмасу дегеніміз не?
8 Конвективті жылу алмасудың түрлерін атаңыз
Қолданылған оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат.,
1969. – б.3-20
2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». – М.:
Высшая школа, 1980. – б.3-15
3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың негіздері» - 2006. – б.4-
16
4 Баскаков Б.В., Берг О.К., Витт и др. «Теплотехника» - М.:
Энергоатомиздат., 1991. – б. 4-11, б. 40-41
5 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.
Модул 2. Жылуөткізгіштік
Дәріс 11
(1 сағат, 15 апта)
Тақырып. Жылулық сәулелену
Дәріс сабақтың мазмұны
1 Жылулық сәулелену.
2 Сәулелі жылуалмасудың негізгі заңдары.
3 Стефан-Больцман, Кирхгоф, Ламберт, Вин заңдары.
Жылулық сәулелену
Жылулы сәуле шығару барлық денелерге тен. Егер дененің бетіне Qс.ж
мөлшерде сәулелі жылу түссе оның тек бір бөлігі ғана денемен сіңіріліп жылу
энергиясына айналады да басқа бөлігі дене бетінен шығарылып қалған бөлігі
дене арқылы өтңп кетеді.
|Qс.ж=Qa+Qr+Qd |(1) |
немесе
|Qa/Qcж+Qr/Qсж+Qd/Qсж=1 |(2) |
(1) теңдеудегі Qa/Qcж дененің сәулелі жылуды сіңіруі, Qr/Qсж шағылысу,
Qd/Qсж өзінен өткізіп жіберу қабілеттерін сипаттайды.
A, R, D – олардың сан мәніне қарай денелер төмендегі түрлерге бөлінеді
- егер А=1 болса онда денеге түскен сәулелі жылудың барлығы сіңіледі
мұндай дене – абсолют (мүлде) қарда деп аталады.
- егер R=1 болса, онда денеге түскен сәулелі жылудың барлығы
шағылысады мұндай дене абсолют ақ деп аталады.
- егер D=1 болса, онда денеге түскен сәулелі жылудың барлығы денеден
өтіп кетеді. Мұндай дене абсолют мөлдір дене деп аталады.
Табиғатта абсолют қара, ақ және мөлдір денелер жоқ. A, R және D лардың
арасындағы байланыстар дененің табиғатына беттің түріне және оның
температурасына байланысты болады. Әдетте қатты дене және сұйықтар үшін
D=0 R+A=1 болады. Газдар негізінен мөлдір денелер қатарына жатады. Нақты
жағдайда денелер бетіне түскен сәулелі энергияның бір бөлігі сіңіріледі,
тағы бір бөлігі шағылысады, ол қалғаг бөлігі денеден өтіп кетеді. Мұндай
денелер сұр денелер деп аталады .
Стефон –Больцман заңы.
Беті F дененің ( уақытта шығарған сәулелі мөлшерін дененің сәуле
шығару қабілеттілігі деп аталады.
|Е=Фсж/(f=Вт/м² |(3) |
Стефон-Больцман заңы бойынша: сұр дененің сәуле шығару қабілеттілігі
оның абсолюттік температурасының төртінші дәрежесіне тура пропорционал
болып келеді.
|E=C(T/100)4; |(4) |
мұндағы С –сұр дененің сәуле шығарә коэффициенті деп аталады.
Өздік бақылау сұрақтары.
1 Жылулы сәуле шығарудың маңызы.
2 Сәуле шығару процесінің жылулық балансын жазыңыз
3 Абсолютті ақ және қара дене дегеніміз не?
4 Стефан-Больцман заңын жазыныз.
Қолданылған оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат.,
1969. – б.3-20
2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». – М.:
Высшая школа, 1980. – б.3-15
3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың негіздері» - 2006. – б.4-
16
4 Баскаков Б.В., Берг О.К., Витт и др. «Теплотехника» - М.:
Энергоатомиздат., 1991. – б. 4-11, б. 40-41
5 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.
3 ПРАКТИКАЛЫҚ ЖӘНЕ ЗЕРТХАНАЛЫҚ сабақтар
Модул 1. Техникалық жылудинамика
Практикалық сабақ 1
(1 сағат, 1 апта)
Тақырып. Күй параметрлері
Сабақ мақсаты. Термодинамикалық жүйе, жұмыс дене мен қоршаған орта,
күй параметрлері. Универсалды газ тұрақтысы туралы ұғымдар. Қарастырылған
өлшемдерінің өлшем бірлігін білу.
Жұмысты жүргізуге арналған әдістемелік кеңес және жұмысты қорғауға
қажетті өздік бақылау сұрақтары. Жұмыстың әдістемелік нұсқасында берілген.
Бақылау сұрақтар
1 Жылудинамика нені оқытады?
2 Жылудинамикалық жүйе деп нені түсінесіз?
3 Қандай жүйе тепе-теңдіктегі және теңестірілмеген деп аталады?
4 Термодинамикалық процесс деген не?
5 Идеал газ деген не?
6Нақты газ деген не?
7 Идеал газ күйінің теңдеуін жаз.
8 Нақты газ теңдеуін жаз.
9 Универсалды газ тұрақтысы мен газ тұрақтысының айырмашылығы
10 Негізгі күй параметрлері?
11 Газ қоспасы деп нені айтады?
12 Нақтылы және орташа жылусыйымдылықтардың айырмашылығы?
13 Майер теңдеуінің физикалық мәні?
14 Температраның t1-ден t2-ге өзгеруіне сәйкес орташа
жылусыйымдылықтың формуласын жазыныз.
15 Газ қоспасының жылусыйымдылықты қалай аңықтайды?
Есептер
Студенттерге есептер нұсқау бойынша оқытушы сабақтың үстінде береді.
Әдістемелік нұсқаулар
Студент осы тақырыптың материалдарының негізгі түсініктерің білүі
керек Термодинамикалық жүйе, жұмыс дене мен қоршаған орта, күй
параметрлері. Универсалды газ тұрақтысы туралы ұғымдар Қарастырылған
өлшемдерінің өлшем бірлігтерін студент білуі керек.
Қолданылған оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат.,
1969. - б.3-20
2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». - М.:
Высшая школа, 1980. - б.3-15
3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың негіздері» - 2006. – б.4-
16
4 Кабашев Р.А. «Жылу техникасы» - М.: Полиграфсервис., 2008. – б. 32-
66
5 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.
Практикалық сабақ 2
(1 сағат, 2 апта)
Тақырып. Идеал газдың күй теңдеуі
Сабақ мақсаты. Термодинамикалық жүйе, жұмыс дене мен қоршаған орта,
күй параметрлері. Универсалды газ тұрақтысы туралы ұғымдар. Қарастырылған
өлшемдерінің өлшем бірлігін білу.
Жұмысты жүргізуге арналған әдістемелік кеңес және жұмысты қорғауға
қажетті өздік бақылау сұрақтары. Жұмыстың әдістемелік нұсқасында берілген.
Бақылау сұрақтар
1 Идеал газ деген не?
2 Нақты газ деген не?
3 Идеал газ күйінің теңдеуін жаз.
4 Нақты газ теңдеуін жаз.
5 Универсалды газ тұрақтысы мен газ тұрақтысының айырмашылығы
Есептер
Студенттерге есептер нұсқау бойынша оқытушы сабақтың үстінде береді.
Әдістемелік нұсқаулар
Студент осы тақырыптың материалдарының негізгі түсініктерің білүі
керек: идеал газдың нақты газдан айырмашылығы, термодинамикалық жүйе,
жұмысшы дене және қоршаған орта, күй параметрлері, универсалды газ
тұрақтысы, газ тұрақтысы. Қарастырылған өлшемдерінің өлшем бірлігтерін
студент білуі керек.
Қолданылған оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат.,
1969. - б.3-20
2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». - М.:
Высшая школа, 1980. - б.3-15
3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың негіздері» - 2006. – б.4-
16
4 Кабашев Р.А. «Жылу техникасы» - М.: Полиграфсервис., 2008. – б. 32-
66
5 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.
Практикалық сабақ 3
(1 сағат, 3 апта)
Тақырып. Газ заңдылықтары
Сабақ мақсаты. Газ заңдылықтарын білу.
Жұмысты жүргізуге арналған әдістемелік кеңес және жұмысты қорғауға
қажетті өздік бақылау сұрақтары. Жұмыстың әдістемелік нұсқасында берілген.
Бақылау сұрақтар
1 Негізгі күй параметрлері?
2 Газ қоспасы деп нені айтады?
3 Нақтылы және орташа жылусыйымдылықтардың айырмашылығы?
4 Майер теңдеуінің физикалық мәні?
5 Температураның t1-ден t2-ге өзгеруіне сәйкес орташа
жылусыйымдылықтың формуласын жазыныз.
6 Газ қоспасының жылусыйымдылықты қалай аңықтайды?
Есептер
Студенттерге есептер нұсқау бойынша оқытушы сабақтың үстінде береді.
Әдістемелік нұсқаулар
Студент барлық газ заңдылықтарын білу керек
Қолданылған оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат.,
1969. - б.3-20
2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». - М.:
Высшая школа, 1980. - б.3-15
3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың негіздері» - 2006. – б.4-
16
4 Кабашев Р.А. «Жылу техникасы» - М.: Полиграфсервис., 2008. – б. 32-
66
5 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.
Практикалық сабақ 4
(1 сағат, 4 апта)
Тақырып. Газ қоспасы
Сабақ мақсаты. Газ қоспасы, нақтылы және орташа жылусыйымдылықтар,
Майер теңдеуі, газ қоспасының жылусыйымдылықтары туралы ұғымдар.
Қарастырылған өлшемдерінің өлшем бірлігін білу.
Жұмысты жүргізуге арналған әдістемелік кеңес және жұмысты қорғауға
қажетті өздік бақылау сұрақтары. Жұмыстың әдістемелік нұсқасында берілген.
Бақылау сұрақтар
1 Газ қоспасы деп нені айтады?
2 Нақтылы және орташа жылусыйымдылықтардың айырмашылығы?
3 Майер теңдеуінің физикалық мәні?
4 Температураның t1-ден t2-ге өзгеруіне сәйкес орташа
жылусыйымдылықтың формуласын жазыныз.
5 Газ қоспасының жылусыйымдылықты қалай аңықтайды?
Есептер
Студенттерге есептер нұсқау бойынша оқытушы сабақтың үстінде береді.
Әдістемелік нұсқаулар
Студент осы тақырыптың материалдарының негізгі түсініктерің білүі
керек газ қоспасы, нақтылы және орташа жылусыйымдылықтар, Майер теңдеуі,
газ қоспасының жылусыйымдылықты. Қарастырылған өлшемдерінің өлшем
бірлігтерін студент білуі керек.
Қолданылған оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат.,
1969. - б.3-20
2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». - М.:
Высшая школа, 1980. - б.3-15
3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың негіздері» - 2006. – б.4-
16
4 Кабашев Р.А. «Жылу техникасы» - М.: Полиграфсервис., 2008. – б. 32-
66
5 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.
Практикалық сабақ 5
(1 сағат, 5 апта)
Тақырып. Жылусыйымдылық
Сабақ мақсаты. Жылусыймдылық, ішкі энергия, жұмыс дененің энтальпия
ұғымдармен танысу. Есептеу әдісімен танысу. Жылусыйымдылық кестесімен
пайдалану.
Жұмысты жүргізуге арналған әдістемелік кеңес және жұмысты қорғауға
қажетті өздік бақылау сұрақтары. Жұмыстың әдістемелік нұсқасында берілген.
Бақылау сұрақтар
1 Меншікті жылусыйымдылықтың анықтамасын беріңіз
2 Орта және нақты жылусыйымдылықтардың өзара айырмашылығы
3 Жылусыйымдылықтардың түрлерін айтыныз
4 Майер теңдеуінің физикалық мәнін түсіндір
5 Газ қоспасының жылусыйымдылығын қалай анықтайды
6 Жылусыйымдылықтың өлшем бірліктерін атаңыз
Есептер
Студенттерге есептер нұсқау бойынша оқытушы сабақтың үстінде береді.
Әдістемелік нұсқаулар
Студент осы тақырыптың материалдарының негізгі түсініктерің білүі
керек: идеал газдың нақты газдан айырмашылығы, ішкі энергия, энтальпия,
газдың жылусыйымдылығы. Қарастырылған өлшемдерінің өлшем бірлігтерін
студент білуі керек.
Ұсынылатын оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат.,
1969. - б.3-20
2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». - М.:
Высшая школа, 1980. - б.3-15
3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың негіздері» - 2006. – б.4-
16
4 Кабашев Р.А. «Жылу техникасы» - М.: Полиграфсервис., 2008. – б. 32-
66
5 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.
Практикалық сабақ 6
(1 сағат, 6 апта)
Тақырып. Жылудинамиканың бірінші заңы
Сабақ мақсаты. Жылудинамикалық бірінші бастамасын білу. Энергияның
сақталу және айналу заңдарын талдау.
Жұмысты жүргізуге арналған әдістемелік кеңес және жұмысты қорғауға
қажетті өздік бақылау сұрақтары. Жұмыстың әдістемелік нұсқасында берілген.
Бақылау сұрақтар
1 Жылудинамикалық бірінші заңы
2 Жылу мен жұмыстың өлшем бірліктерінің қатнасы
3 ПӘК формуласын жазыныз
4 Жылу динамикасының бірінші заңының аналитикалық кескінің түсіндір
Есептер
Студенттерге есептер нұсқау бойынша оқытушы сабақтың үстінде береді.
Әдістемелік нұсқаулар
Студент осы тақырыптың материалдарының негізгі түсініктерің білүі
керек: жылудинамикалық бірінші заңы, жылу мен жұмыс, ПӘК формуласы.
Қарастырылған өлшемдерінің өлшем бірлігтерін студент білуі керек.
Ұсынылатын оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат.,
1969. - б.3-20
2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». - М.:
Высшая школа, 1980. - б.3-15
3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың негіздері» - 2006. – б.4-
16
4 Кабашев Р.А. «Жылу техникасы» - М.: Полиграфсервис., 2008. – б. 32-
66
5 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.
Практикалық сабақ 7
(1 сағат, 7 апта)
Тақырып. Идеал газ күйінің өзгеруінің термодинамикалық процесстер.
Сабақ мақсаты. Идеал газдардың жылудинамикалық процестерін анықтау.
Жұмысты жүргізуге арналған әдістемелік кеңес және жұмысты қорғауға
қажетті өздік бақылау сұрақтары. Жұмыстың әдістемелік нұсқасында берілген.
Бақылау сұрақтар
1 Жылу динамикалық бірінші заңы
2 Жылу мен жұмыстың өлшем бірліктерінің қатнасы
3 ПӘК формуласын жазыныз
4 Жылу динамикасының бірінші заңының аналитикалық кескінің түсіндір
5 Ішкі энергияның формуласын жазыныз
Есептер
Студенттерге есептерды нұсқау бойынша оқытушы сабақтың үстінде береді.
Әдістемелік нұсқаулар
Студент осы тақырыптың материалдарының негізгі түсініктерің білүі
керек: энтальпия, энтропия, ішкі энергия, термодинамикада жұмысшы дене бір
теңестірілген күйден екіншіге қайтымды термодинамикалық процессте өтеді.
Жұмыс дененің бастапқы және соңғы күйін анықтау үшін процесстың бастапқы
және соңғы нүктелердің күйін барлық термодинамикалық параметрлерін білуі
керек. Зерттеудің термодинамикалық процесстің негізгі мақсаты – жұмыс дене
көлемін өзгерту жұмысын және процесте жүретің жылуын анықтау.
Қарастырылған өлшемдерінің өлшем бірлігтерін студент білуі керек.
Ұсынылатын оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат.,
1969. - б.3-20
2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». - М.:
Высшая школа, 1980. - б.3-15
3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың негіздері» - 2006. – б.4-
16
4 Кабашев Р.А. «Жылу техникасы» - М.: Полиграфсервис., 2008. – б. 32-
66
5 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.
Практикалық сабақ 8
(1 сағат, 8 апта)
Тақырып. Жылудинамиканың екінші бастамасы (заңы).
Сабақ мақсаты. Жылудинамиканың екігші бастамасын білу.
Термодинамикалық жүйенің энергиясын, ішкі энергияның өзгеруін және
энтальпияның анықтау
Жұмысты жүргізуге арналған әдістемелік кеңес және жұмысты қорғауға
қажетті өздік бақылау сұрақтары. Жұмыстың әдістемелік нұсқасында берілген.
Бақылау сұрақтар
1 Ішкі энергияның формуласын жазыныз
2 Жылудинамикалық екінші заңы
3 Жылудинамикасының екінші заңының бірінші заңға қарағандағы
айырмашылығы.
4 Энтропия дегеніміз не?
5 Энтропияның абсолюттік мәні қалай табылды.
Есептер
Студенттерге есептерды нұсқау бойынша оқытушы сабақтың үстінде береді.
Әдістемелік нұсқаулар
Студент осы тақырыптың материалдарының негізгі түсініктерің білүі
керек: ішкі энергияның, жылудинамикалық екінші заңы, энтропия.
Қарастырылған өлшемдерінің өлшем бірлігтерін студент білуі керек.
Ұсынылатын оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат.,
1969. - б.3-20
2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». - М.:
Высшая школа, 1980. - б.3-15
3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың негіздері» - 2006. – б.4-
16
4 Кабашев Р.А. «Жылу техникасы» - М.: Полиграфсервис., 2008. – б. 32-
66
5 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.
Практикалық сабақ 9
(1 сағат, 9 апта)
Тақырып. Су буы.
Сабақ мақсаты. Су буының негізгі түсініктері мен анықтамаларын білу.
[pic] және [pic]диаграммаларда бу түзілу процеспен танысу. Судың және су
буының параметрлерін анықтау.
Жұмысты жүргізуге арналған әдістемелік кеңес және жұмысты қорғауға
қажетті өздік бақылау сұрақтары. Жұмыстың әдістемелік нұсқасында берілген.
Бақылау сұрақтар
1 Булану дегеніміз не?
2 Қайнау дегеніміз не?
3 Құрғақ қаныққан бу дегеніміз не?
4 Ылғалды қаныққан бу және құрғақ дәрежесі дегеніміз не?
5 Қызып кетекен бу дегеніміз не?
6 Шекаралық қисықтарының физикалық қандай?
7 [pic] және [pic]диаграммаларында су буының процестерін көрсетініз.
8 [pic], [pic] және [pic]диаграммаларында негізгі жылудинамикалық
процестерді көрсетініз.
Есептер
Студенттерге есептер нұсқау бойынша оқытушы сабақтың үстінде береді.
Әдістемелік нұсқаулар
Студент осы тақырыптың материалдарының негізгі түсініктерің білүі
керек: булану, қайнау, құрғақ қаныққан бу, ылғалды қаныққан бу, қызып
кеткен бу. Қарастырылған өлшемдерінің өлшем бірлігтерін студент білуі
керек.
Ұсынылатын оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат.,
1969. - б.3-20
2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». - М.:
Высшая школа, 1980. - б.3-15
3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың негіздері» - 2006. – б.4-
16
4 Баскаков Б.В., Берг О.К., Витт и др. «Теплотехника» - М.:
Энергоатомиздат., 1991. – б. 4-11, б. 40-41
5 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.
Практикалық сабақ 10
(1 сағат, 10 апта)
Тақырып. Ылғалды ауа
Сабақ мақсаты. Ылғалды ауаның негізгі түсініктері мен анықтамаларын
білу. [pic]диаграммасымен танысу. Ылғалды ауаның параметрлерін анықтау.
Жұмысты жүргізуге арналған әдістемелік кеңес және жұмысты қорғауға
қажетті өздік бақылау сұрақтары. Жұмыстың әдістемелік нұсқасында берілген.
Бақылау сұрақтар
1 Ылғалды ауа дегеніміз не?
2 Қаныққан және қанықпаған ауа дегеніміз не?
3 Ауаның абсолют ылғалдылығы деп нені айтады?
4 Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы деп нені айтады?
5 Ылғалдылықтың құрамы деген не?
6 Шық нүктесінің температурасы дегеніміз не?
7 Ылғалды ауның [pic]- диаграммасында қандай сызықтар көрсетілген?
8 Ылғалды ауның [pic]- диаграммасында негізгі процесстер қалай
орналасқан?
Есептер
Студенттерге есептер нұсқау бойынша оқытушы сабақтың үстінде береді.
Әдістемелік нұсқаулар
Студент осы тақырыптың материалдарының негізгі түсініктерің білүі
керек: ылғалды ауа, қаныққан және қанықпаған ауа, шық нүктесі,
ылғалдылықтың құрамы, ауаның салыстырмалы ылғалдылығы, ауаның абсолют
ылғалдылығы. Қарастырылған өлшемдерінің өлшем бірлігтерін студент білуі
керек.
Ұсынылатын оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат.,
1969. - б.3-20
2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». - М.:
Высшая школа, 1980. - б.3-15
3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың негіздері» - 2006. – б.4-
16
4 Баскаков Б.В., Берг О.К., Витт и др. «Теплотехника» - М.:
Энергоатомиздат., 1991. – б. 4-11, б. 40-41
5 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.
Практикалық сабақ 11
(2 сағат, 10-11 апта)
Тақырып. Термодинамиканың ағысы.
Сабақ мақсаты. Термодинамиканың ағысының жылдамдығын анықтау.
Жұмысты жүргізуге арналған әдістемелік кеңес және жұмысты қорғауға
қажетті өздік бақылау сұрақтары. Жұмыстың әдістемелік нұсқасында берілген.
Бақылау сұрақтар
1 Саптама (сопло) дегеніміз не?
2 Диффузор дегеніміз не?
3 Дроссельдеу процессі дегеніміз не?
4 Дроссельдеу процессін көрсетініз
5 Реал газдардың параметрлері қалай өзгереді?
6 Қозғалыс процессі дегеніміз не?
Есептер
Студенттерге есептерды нұсқау бойынша оқытушы сабақтың үстінде береді.
Әдістемелік нұсқаулар
Студент осы тақырыптың материалдарын оқыған кезде газ ағының энергия
теңдеуін, адиабатты дроселдеу мен адиабатты қайтымды ұлғаю процесстің
принципиалды айырмашылығын білуі керек.
Ұсынылатын оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат.,
1969. - б.3-20
2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». - М.:
Высшая школа, 1980. - б.3-15
3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың негіздері» - 2006. – б.4-
16
4 Кабашев Р.А. «Жылу техникасы» - М.: Полиграфсервис., 2008. – б. 32-
66
5 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.
Модул 2. Жылуөткізгіштік
Практикалық сабақ 12
(2 сағат, 12-13 апта)
Тақырып. Жылуөткізгіштік
Сабақ мақсаты. Бірінші турдегі шекаралық шарттарының әдісін оқып
үйрену.
Жұмысты жүргізуге арналған әдістемелік кеңес және жұмысты қорғауға
қажетті өздік бақылау сұрақтары. Жұмыстың әдістемелік нұсқасында берілген.
Бақылау сұрақтар
1 Жылуөткізгіштіктің анықтамасын түсіндіріңіз?
2 Жылу беті деп нені айтады?
3 Температуралық градиент дегеніміз не?
4 Жылу ағынының, жылу ағынының тығыздығын қалай анықтайды.
5 Жылуөткізгіштік коэффициенті, оның физикалық мәнін түсіндіріңіз?
6 Фурье заңын кескіндейтін формуланы жазыңыз.
7 Бір және көп қабатты жазық беттен өтетін жылуөткізгіштік.
8 Бір және көп қабатты цилиндр беттен жылуөткізгіштік.
Есептер
Студенттерге есептерды нұсқау бойынша оқытушы сабақтың үстінде береді.
Әдістемелік нұсқаулар
Студент осы тақырыптың материалдарын оқыған кезде: жылуөткізгіштіктің,
жылу беті, температуралық градиент, жылу ағынының, жылу ағынының
тығыздығын, жылуөткізгіштік коэффициенті, Фурье заңы.
Ұсынылатын оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат.,
1969. - б.3-20
2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». - М.:
Высшая школа, 1980. - б.3-15
3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың негіздері» - 2006. – б.4-
16
4 Кабашев Р.А. «Жылу техникасы» - М.: Полиграфсервис., 2008. – б. 32-
66
5 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.
Практикалық сабақ 13
(1 сағат, 14 апта)
Тақырып. Конвективті жылуалмасу.
Сабақ мақсаты. Жылуалмасу конвективті процесстерінің есеп шығару
әдістерін оқып үйрену.
Жұмысты жүргізуге арналған әдістемелік кеңес және жұмысты қорғауға
қажетті өздік бақылау сұрақтары. Жұмыстың әдістемелік нұсқасында берілген.
Бақылау сұрақтар
1 Ковективті жылу алмасу дегеніміз не?
2 Конвективті жылу алмасудың түрлерін атаңыз
3 Орта температура, анықтаушы температура, сәйкестік диаметрі туралы
не білесіз
4 Жылу мөлшерінің формуласын жазыңыз
5 Орта температураның формуласын жазыңыз
6 Агрегаттық жүйе өзгергендегі жылу алмасуды түсіндіріңіз
Есептер
Студенттерге есептерды нұсқау бойынша оқытушы сабақтың үстінде береді.
Әдістемелік нұсқаулар
Студент осы тақырыптың материалдарын оқыған кезде: ковективті жылу
алмасу, орта температура, анықтаушы температура, сәйкестік диаметрі.
Ұсынылатын оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат.,
1969. - б.3-20
2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». - М.:
Высшая школа, 1980. - б.3-15
3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың негіздері» - 2006. – б.4-
16
4 Кабашев Р.А. «Жылу техникасы» - М.: Полиграфсервис., 2008. – б. 32-
66
5 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.
Практикалық сабақ 14
(1 сағат, 15 апта)
Тақырып. Жылулық сәулелену
Сабақ мақсаты. Жылулық сәулелену кезіндегі есеп шығару оқып үйрену.
Жұмысты жүргізуге арналған әдістемелік кеңес және жұмысты қорғауға
қажетті өздік бақылау сұрақтары. Жұмыстың әдістемелік нұсқасында берілген.
Есептер
Студенттерге есептерді нұсқау бойынша оқытушы сабақтың үстінде береді.
Әдістемелік нұсқаулар
Студент осы тақырыптың материалдарын оқыған кезде: жылулы сәуле
шығаруы, абсолютті ақ және қара дене, Стефан-Больцман заңы.
Ұсынылатын сұрақтар
1 Жылулы сәуле шығарудың маңызы.
2 Сәуле шығару процесінің жылулық балансын жазыңыз
3 Абсолютті ақ және қара дене дегеніміз не?
4 Стефан-Больцман заңын жазыныз.
Ұсынылатын оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат.,
1969. - б.3-20
2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». - М.:
Высшая школа, 1980. - б.3-15
3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың негіздері» - 2006. – б.4-
16
4 Кабашев Р.А. «Жылу техникасы» - М.: Полиграфсервис., 2008. – б. 32-
66
5 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.
Модул 1. Техникалық жылудинамика
Зертханалық жұмыс 1
(1 сағат, 1 апта)
Тақырыбы. Кіріспе
Жұмыс мақсаты. Жылудинамиканың негізгі тусініктемелер негізгі
тусініктемелермен танысу.
Жұмысты жүргізуге арналған әдістемелік кеңес және жұмысты қорғауға
қажетті өздік бақылау сұрақтары. Жұмыстың әдістемелік нұсқасында берілген.
Модул 1. Техникалық жылудинамика
Зертханалық жұмыс 2
(2 сағат, 2-3 апта)
Тақырыбы. Жылудинамиканың негізгі тусініктемелер.
Жұмыс мақсаты. Жылутехника, макроскопиялық жүйе, техникалық
жылудинамика, жылу, жұмыс, жылудинамикалық жүйе, жылудинамикалық процесс,
айналадағы орта, идеал газ, ішкі энергия деген негізгі тусініктемелермен
танысу.
Жұмысты жүргізуге арналған әдістемелік кеңес және жұмысты қорғауға
қажетті өздік бақылау сұрақтары. Жұмыстың әдістемелік нұсқасында берілген.
Модул 1. Техникалық жылудинамиканың негіздері
Зертханалық жұмыс 3
(2 сағат, 4-5 апта)
Тақырыбы. Ауаның орта массалық изобаралық жылусыйымдылығын анықтау
Жұмыс мақсаты. Ауаның орта массалық изобаралық жылусыйымдылығын
анықтау
Жұмысты жүргізуге арналған әдістемелік кеңес және жұмысты қорғауға
қажетті өздік бақылау сұрақтары. Жұмыстың әдістемелік нұсқасында берілген.
Модул 1. Техникалық жылудинамика
Зертханалық жұмыс 4
(2 сағат, 6-7 апта)
Тақырыбы. Реал газдардың процесстерін зерттеу.
Жұмыс мақсаты. Термодинамикалық диаграммаларымен танысу. Реал
газдардың процесстерін зерттеу
Жұмысты жүргізуге арналған әдістемелік кеңес және жұмысты қорғауға
қажетті өздік бақылау сұрақтары. Жұмыстың әдістемелік нұсқасында берілген.
Модул 1. Техникалық жылудинамика
Зертханалық жұмыс 5
(2 сағат, 8-9 апта)
Тақырыбы. Ылғалды ауадағы процесстерін зерттеу.
Жұмыс мақсаты. Ылғалды ауаның, кептіру процестердің негізгі
сипаттамамаларымен танысу. Ылғалды ауаның [pic]- диаграммасымен жұмыс
істеу үйрену.
Жұмысты жүргізуге арналған әдістемелік кеңес және жұмысты қорғауға
қажетті өздік бақылау сұрақтары жұмыстың әдістемелік нұсқасында берілген.
Модул 1. Техникалық жылудинамика
Зертханалық жұмыс 6
(2 сағат, 10-11 апта)
Тақырыбы. Тарылған саптамадан ауаның ағып шығуының процессін зерттеу.
Жұмыс мақсаты. Тарылған саптамадан ауаның ағып шығуының процессін
зерттеу.
Жұмысты жүргізуге арналған әдістемелік кеңес және жұмысты қорғауға
қажетті өздік бақылау сұрақтары жұмыстың әдістемелік нұсқасында берілген.
Модул 2. Жылуөткізгіштік.
Зертханалық жұмыс 7
(2 сағат, 12-13 апта)
Тақырыбы. Құбыр әдісімен қатты денелердің жылуөткізгіштік
коэффициентін анықтау.
Жұмыс мақсаты. Жылуөткізгіштік коэффициентін анықтау әдісімен танысу.
Жұмысты жүргізуге арналған әдістемелік кеңес және жұмысты қорғауға
қажетті өздік бақылау сұрақтары жұмыстың әдістемелік нұсқасында берілген.
Модул 2. Жылуөткізгіштік
Зертханалық жұмыс 8
(1 сағат, 14 апта)
Тақырыбы. Бірдей материалдардан жасалған әр түрлі диаметрлі
горизонталды құбырлардан жылуберу коэффициентін анықтау.
Жұмыс мақсаты. Конвекция кезіндегі жылуалмасу процестін механизмен
танысу; жылуберу түсінігінмен жылуберу коэффициентімен танысу; жылуберу
коэффициентінің анықтау тәжірибелік әдісімен танысу.
Жұмысты жүргізуге арналған әдістемелік кеңес және жұмысты қорғауға
қажетті өздік бақылау сұрақтары жұмыстың әдістемелік нұсқасында берілген.
Модул 2. Жылуөткізгіштік
Зертханалық жұмыс 9
(1 сағат, 15 апта)
Тақырыбы. Дененің қаралығын деңгейінің және сәуленуінің коэффициентің
анықтау
Жұмыс мақсаты. Жылулық сәуленуі және сәуленуінің коэффициенті мен
дененің қаралығын деңгейін анықтау
Жұмысты жүргізуге арналған әдістемелік кеңес және жұмысты қорғауға
қажетті өздік бақылау сұрақтары жұмыстың әдістемелік нұсқасында берілген.
4 СТУДЕНТТЕРДІҢ ӨЗДІК ЖҰМЫСТАРЫ
Кредиттік жүйемен оқу кезінде студенттердің өздік жұмысын ұйымдастыру
сапасын арттыруға жоғары талаптар қойылады, оған үй тапсырмаларын орындауда
кіреді.
Оқытушының жетекшілігімен студенттердің өздік жұмысы – бұл кредиттік
жүйемен оқу кезінде оқу жұмысының бір түрі, онда диалогтық тәртіпте
аудиториялық сабақ түрінде өткізіледі, сонымен бірге аудиторияда кеңес
түрінде жүргізіледі
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz