Рабочая программа дисциплины «Прикладная термодинамика и кинетика»

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»

Согласовано	Утверждаю
___________________ Руководитель ООП по направлению 150400 проф. В. М.Сизяков «___» ___________ 2012 г.	__________________ Зав. кафедрой ПТПЭ проф. Н.М. Теляков «___» ___________ 2012 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«ПРИКЛАДНАЯ ТЕРМОДИНАМИКА И КИНЕТИКА»

Направление подготовки: 150400 «Металлургия»

Программа подготовки: Теплотехника металлургических процессов

Квалификация (степень) выпускника: магистр, специальное звание «магистр»

Форма обучения: очная

Составитель: зав. каф. ПТПЭ проф. Н.М. Теляков

асс. каф. ПТПЭ Д. В.Горленков

Программа является приложением

к основной образовательной программе в соответствии с ФГОС

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2012

М.2.Б.4.ПРИКЛАДНАЯ ТЕРМОДИНАМИКА И КИНЕТИКА

Составители: проф. Н.М. Теляков, асс. Д. В.Горленков

Кафедра печных технологий и переработки энергоносителей

1. Цели и задачи дисциплины

Учебная дисциплина "Прикладная термодинамика и кинетика" является одной из основных профилирующих дисциплин в системе подготовки магистрантов по направлению «Металлургия».

Задачей изучения дисциплины является подготовка студентов к творческому применению полученных знаний при создании новых и совершенствованию действующих технологических процессов.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина «Прикладная термодинамика и кинетика» относится к профессиональному циклу образовательной программы.

Содержание дисциплины базируется на знаниях, полученных при изучении дисциплин естественнонаучного и профессионального циклов, а знания, умения и навыки, полученные при её изучении, будут использованы при дипломном проектировании, в практической профессиональной деятельности.

3. Требования к результатам освоения дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих

Общекультурных компетенций:

-повышать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);

-проявлять инициативу, брать на себя ответственность (ОК-2);

- самостоятельно приобретать новые знания и умения, в том числе в областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОК-6);

- использовать фундаментальные общеинженерные знания в профессиональной деятельности (ОК-8);

Профессиональных компетенций:

-уметь применять инновационные методы решения инженерных задач (ПК-1);

-уметь использовать принципы управления качеством и процессного подхода с целью выявления объектов для улучшения (ПК-2);

-уметь применять основные принципы рационального использования природных ресурсов и защиты окружающей среды (ПК-3);

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать:

Основные законы кинетики, законы термодинамики, состояния системы; основные методы расчета параметров состояния термодинамической системы и т. д.

Уметь:

Рассчитывать химические равновесия в газах и при высоких давлениях, определять изменения изобарного, изохорного и изобарно-изотермического потенциала при химических реакциях, и т. д.

Владеть:

понятийно-терминологическим аппаратом в области кинетики и термодинамики; навыками рационализации профессиональной деятельности.

4. Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы.

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры
I	II
Аудиторные занятия (всего)	36	-	36
В том числе:
Лекции
Практические занятия (ПЗ)	36	-	36
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа (всего)	36	-	36
В том числе:	-	-
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы
Реферат
Другие виды самостоятельной работы
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)	зачет	-	зачет
Общая трудоемкость	72	-	72
Зач. ед.	2		2

5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Содержание раздела
1	2	3
1.	Введение	Предмет прикладной термодинамики и кинетики. Его цели и задачи. Содержание дисциплины.
2.	Термодинамическая система. Основные понятия и параметры состояния.	Понятие о теплоте, работе, внутренней и полной энергии термодинамической системы, ее энтальпии и энтропии. Теплоемкость системы. Изохорная и изобарная теплоемкости газа, истинная и средняя теплоемкости газов, теплоемкость газовой смеси. Энтальпия и энтропия газов, их приращение. Методы расчета теплоты, работы, внутренней и полной энергии, энтальпии и энтропии термодинамической системы.
3.	Кинетика гомогенных и гетерогенных реакций	Скорость и константа скорости химической реакции. Молекулярность и порядок реакции. Теория кинетики химических реакций: теория активных соударений, теория активированного комплекса. Влияние температуры на скорость реакции. Приближенное правило Вант-Гоффа. Уравнение Аррениуса. Диффузия. Законы Фика. Гетерогенные процессы в многокомпонентных системах. Диффузионная и кинетическая области реакции. Влияние температуры, перемешивания, дисперсности на скорость реакции.
4.	Термодинамические процессы изменения состояния газа	Общий и частные случаи газового процесса. Изохорный, изобарный, изотермический и адиабатный процессы. Политропные процессы. Анализ политропных процессов. P-V и T-S диаграммы газовых процессов. Методы расчета параметров состояния рабочего тела в термодинамических процессах.

5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п	Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин	№№ разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1.	Термодинамика	+	+	+	+
2.	Техническая термодинамика и теплотехника	+	+	+	+
3.	Тепломассообмен		+		+

5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Лек-ции	Практ. зан.	Лаб. зан.	Семи- нары	СРС	Всего час.
1.	Введение	-	-	-	-	-	-
2.	Термодинамическая система. Основные понятия и параметры состояния.	-	18			18	36
3.	Кинетика гомогенных и гетерогенных реакций	-	10			10	20
4.	Термодинамические процессы изменения состояния газа	-	8			8	16

6. Практические занятия

№ п/п	№ раздела дисциплины	Тематика практических занятий	Трудоемкость (час.)
1	2	3	4
1.	2	Термодинамическая система	18
2.	3	Расчет изобарно-изотермического потенциала	10
3.	4	Гетерогенные и гомогенные химические равновесия	8

7. Лабораторный практикум Не предусмотрен учебным планом

8. Примерная тематика курсовых проектов (работ) Не предусмотрены учебным планом

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература

1.  В., Г., Б. Химическая кинетика гетерогенных процессов: Учебное пособие. М.: РХТУ.2006. 80 с.

2.  Х. Химическая термодинамика. 3-е изд. - М.: Химия, 1975. 583с.

б) дополнительная литература

1.  Физическая химия: Учебник: В 2 кн./ под ред. К. С. : Высшая школа. 2001. Кн. 1. 512 с. Кн. 2. 319 с.

2.  Н. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: Высшая школа. 1988. 479 с.

3.  С., С., Г. Термодинамика и тепломассоперенос. М.: Металлургия. 1980. 264 с.

4.  В., А., Н. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: Высшая школа. 1979. 444 с.

5.  Сборник задач по технической термодинамике / Т. Н.Андрианов, В. В. Дзамнов и др. М.: Энергия. 1971. 263 с.

в) программное обеспечение

Электронные версии учебников, пособий, методических разработок, указаний и рекомендаций по всем видам учебной работы, предусмотренных вузовской рабочей программой, находящиеся в свободном доступе для студентов, обучающихся в вузе.

г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы

Операционные системы Windows, стандартные офисные программы.

10. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Использование материалов и приборов лаборатории кафедры ПТПЭ. Использование студентами для самостоятельной работы разработанных на кафедре учебников и учебных пособий.

11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины

Преподавание дисциплины основано на организации внутри дисциплины и междисциплинарных образовательных модулей, представляющих совокупность теоретических представлений и практических навыков по каждой дидактический единице во взаимосвязи с последующими и смежными дисциплинами, целью которых является приобретение студентом компетенций, знаний и умений, установленных ФГОС ВПО для направления 150400 «Металлургия».

Примерная программа предусматривает возможность обучения в рамках традиционной поточно-групповой системы обучения. При этом обучение рекомендуется в течение одного семестра: для магистрантов.

Основные порталы (построено редакторами)

Домашний очаг Дом • Дача • Садоводство • Дети • Активность ребенка • Игры • Красота • Женщины • (Беременность) • Семья • Хобби Здоровье: • Анатомия • Болезни • Вредные привычки • Диагностика • Народная медицина • Первая помощь • Питание • Фармацевтика История: СССР • История России • Российская Империя Окружающий мир: Животный мир • Домашние животные • Насекомые • Растения • Природа • Катаклизмы • Космос • Климат • Стихийные бедствия Справочная информация Документы • Законы • Извещения • Утверждения документов • Договора • Запросы предложений • Технические задания • Планы развития • Документоведение • Аналитика • Мероприятия • Конкурсы • Итоги • Администрации городов • Приказы • Контракты • Выполнение работ • Протоколы рассмотрения заявок • Аукционы • Проекты • Протоколы • Бюджетные организации Муниципалитеты • Районы • Образования • Программы Отчеты: • по упоминаниям • Документная база • Ценные бумаги Положения: • Финансовые документы Постановления: • Рубрикатор по темам • Финансы • города Российской Федерации • регионы • по точным датам Регламенты Термины: • Научная терминология • Финансовая • Экономическая Время: • Даты • 2015 год • 2016 год Документы в финансовой сфере • в инвестиционной • Финансовые документы - программы

Техника Авиация • Авто • Вычислительная техника • Оборудование • (Электрооборудование) • Радио • Технологии • (Аудио-видео) • (Компьютеры) Общество Безопасность • Гражданские права и свободы • Искусство • (Музыка) • Культура • (Этика) • Мировые имена • Политика • (Геополитика) • (Идеологические конфликты) • Власть • Заговоры и перевороты • Гражданская позиция • Миграция • Религии и верования • (Конфессии) • Христианство • Мифология • Развлечения • Масс Медиа • Спорт (Боевые искусства) • Транспорт • Туризм Войны и конфликты: Армия • Военная техника • Звания и награды Образование и наука Наука: Контрольные работы • Научно-технический прогресс • Педагогика • Рабочие программы • Факультеты • Методические рекомендации • Школа • Профессиональное образование • Мотивация учащихся Предметы: Биология • География • Геология • История • Литература • Литературные жанры • Литературные герои • Математика • Медицина • Музыка • Право • Жилищное право • Земельное право • Уголовное право • Кодексы • Психология (Логика) • Русский язык • Социология • Физика • Филология • Философия • Химия • Юриспруденция

Мир Регионы: Азия • Америка • Африка • Европа • Прибалтика • Европейская политика • Океания • Города мира Россия: • Москва • Кавказ • Регионы России • Программы регионов • Экономика Бизнес и финансы Бизнес: • Банки • Богатство и благосостояние • Коррупция • (Преступность) • Маркетинг • Менеджмент • Инвестиции • Ценные бумаги: • Управление • Открытые акционерные общества • Проекты • Документы • Ценные бумаги - контроль • Ценные бумаги - оценки • Облигации • Долги • Валюта • Недвижимость • (Аренда) • Профессии • Работа • Торговля • Услуги • Финансы • Страхование • Бюджет • Финансовые услуги • Кредиты • Компании • Государственные предприятия • Экономика • Макроэкономика • Микроэкономика • Налоги • Аудит Промышленность: • Металлургия • Нефть • Сельское хозяйство • Энергетика Строительство • Архитектура • Интерьер • Полы и перекрытия • Процесс строительства • Строительные материалы • Теплоизоляция • Экстерьер • Организация и управление производством