ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ для промежуточной аттестации по дисциплине

СОДЕРЖАНИЕ

1 ПАСПОРТ ФОНДА ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ

В результате освоения дисциплины студент должен:

уметь:

• использовать законы идеальных газов при решении задач;

• решать задачи по определению количества теплоты с помощью значений теплоемкости и удельной теплоты сгорания топлива;

• определять коэффициенты теплопроводности и теплоотдачи расчетным путем;

• осуществлять расчеты гидравлических параметров: напор, расход, потери напоров, гидравлических сопротивлений;

осуществлять расчеты избыточных давлений при гидроударе, при движении жидкости;

знать:

• предмет термодинамики и его связь с другими отраслями знаний;

• основные понятия и определения, смеси рабочих тел;

• законы термодинамики;

• реальные газы и пары, идеальные газы;

• газовые смеси;

• истечение и дросселирование газов;

• термодинамический анализ пожара, протекающего в помещении;

• термодинамику потоков, фазовые переходы, химическую термодинамику;

• теорию теплообмена: теплопроводность, конвекцию, излучение, теплопередачу;

• топливо и основы горения, теплогенерирующие устройства;

• термогазодинамику пожаров в помещении;

• теплопередачу в пожарном деле;

• основные законы равновесия состояния жидкости;

• основные закономерности движения жидкости;

• принципы истечения жидкости из отверстий и насадок;

• принципы работы гидравлических машин и механизмов.

Компетенции, формируемые у обучающегося в результате освоения дисциплины:

Промежуточная аттестация проводится в форме дифференцированного зачета.

2 ЗАЧЕТНО-ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

1. Основные параметры состояния газа. Смеси рабочих тел.

2. Уравнение состояния идеального газа. Реальные газы и пары, идеальные газы.

3. Внутренняя энергия и работа термодинамической системы.

4. Истечение и дросселирование газов. Сопло Лаваля.

5. Первый закон термодинамики. Энтальпия газа.

6. Второй закон термодинамики. Энтропия газа.

7. Прямые и обратные циклы. Цикл Карно и его термодинамическое значение.

8. Газовые смеси. Теплоёмкость. Количество теплоты.

9. Термодинамика потоков, фазовые переходы, химическая термодинамика.

10. Термодинамический анализ пожара, протекающего в помещении.

11. Теория конвективного теплообмена в пожарном деле.

12. Законы лучистого теплообмена. Лучистый теплообмен при наличии экранов.

13. Излучение газообразных продуктов сгорания.

14. Теплопроводность при стационарном режиме. Закон теплопроводности Фурье.

15. Сложный теплообмен. Понятие о теплопередаче. Теплопередача в пожарном деле.

16. Дифференциальное уравнение теплопроводности.

17. Термогазодинамика пожаров в помещении. Схема пожара.

18. Классификация теплообменных аппаратов. Схемы и расчёт теплообменных аппаратов.

19. Основное уравнение гидростатики. Приборы для измерения давления жидкостей.

20. Виды и режимы движения жидкости. Движение жидкостей и газов по трубам.

21. Уравнение Бернулли для идеальной, реальной жидкости и газов.

22. Истечение жидкости из отверстий и насадок. Насадки для пожарных стволов.

23. Принципы работы гидравлических машин и механизмов.

1. При гидравлическом испытании корпуса пенного огнетушителя манометр на гидравлическом прессе показал давление 2 МПа. Определите абсолютное давление в корпусе огнетушителя, если показания барометра 740 мм ртутного столба.

2. Определите колебания воды в баке водонапорной башни при изменении температуры от 10^оС до 35^оС. В водонапорном баке диаметром 3 м находится 20 м³ воды.

3. Определите абсолютное и избыточное давление на дно водонапорного бака диаметром 3 м, в котором находится 15 м³ воды. Атмосферное давление 750 мм ртутного столба.

4. Определите, при каком расходе воды по пожарному рукаву диаметром 66 мм режим движения можно считать ламинарным. Коэффициент кинематической вязкости 1,0^.10^-6м²/с.

5. На пожарном центробежном насосе вакуумметр показывает разряжение 600 мм ртутного столба. Определите абсолютное давление, если показания барометра 0,098 МПа.

6. В технологическом аппарате находится газовая смесь, состоящая из 92% воздуха и 8% метилового спирта (СН₃ОН) по массе. Определите объёмные доли компонентов смеси.

7. Определите коэффициент полезного действия обратимого цикла теплового двигателя, если подвод теплоты осуществляется при температуре 200 ^оС, а отвод при температуре 30 ^оС.

8. Определите температуру на наружной поверхности печи, установленной в здании. Стенки печи выполнены из шамотного кирпича толщиной 0,24м, температура на их внутренних поверхностях 890^оС, и удельный тепловой поток, проходящий через стенки 3427 Вт/м². Коэффициент теплопроводности шамотного кирпича 1,12 Вт/(м^.°С).

9. Установлено, что в результате пожара баллон с кислородом ёмкостью 2 литра может получить 100 кДж тепла. Определите, до какой температуры нагреется газ и каким при этом будет его давление, если известно, что начальная температура кислорода 17^оС, начальное давление 15МПа. Удельную теплоёмкость кислорода принимаем постоянной 0,6кДж/кг^.К.

10. Объёмный состав горючего газа следующий: СО-10%, Н₂-45%, СН₄-35%, С₂Н₄-4%, СО₂-3%, N₂-3%. Определите среднюю молярную массу, плотность, удельный объём при нормальных условиях, удельную газовую постоянную и массовую долю метана СН₄.

11. Противопожарная закрытая отступка имеет толщину 13см. Определите удельный тепловой поток от поверхности печи к горючей поверхности в конвективном теплообмене при условии: температура поверхности печи 90^оС, а температура горючей поверхности 30^оС, коэффициент теплообмена 0,2Вт/ м^2.°С.

12. В карбюраторном двигателе внутреннего сгорания рабочее тело имеет температуру 18^оС, удельный объём 0,83 м³/кг. Адиабатно происходит процесс сжатия (k=1,4). Объём уменьшается в 9 раз. Определите температуру рабочего тела после сжатия.

13. Для тушения пожара в помещении объёмом 216 м³ можно использовать газообразный азот (N_ч) и двуокись углерода (СО₂). Определите, какого из этих веществ потребуется меньше и на сколько для создания 35% концентрации его по объёму при давлении 0,1 МПа и температуре 27^оС. Потерями вещества при заполнении помещения пренебречь.

14. Определите абсолютное давление во всасывающей линии компрессора, если измерение давления произведено манометром. Показания прибора 200кПа. Атмосферное давление 10⁵ Па.

15. Определите суммарный тепловой поток, воспринимаемый в конвективном теплообмене, от дымовых газов поверхностями перекрытия и пола, размеры которых 4х10м. Температура дымовых газов 150^оС, температура поверхностей 50^оС, коэффициент теплообмена 10 Вт/м^2.с.

16. Изотермическому сжатию подвергается 8 кг углекислого газа при давлении при давлении 245 кПа и температуре 293 К, в результате чего объем газа уменьшается в 1,5 раза. Определите начальные и конечные параметры, затраченную работу и количество отведенной теплоты.

17. При обследовании предприятия химической промышленности в одном из помещений объемом V = 120м³ обнаружен метан. Анализ показал плотность 0,71 кг/ м³. Определите массу метана в помещении.

18. В баллоне кислородного изолирующего противогаза вместимостью 1 литр находится 0,23 кг сжатого кислорода при температуре 17 ^оС. Определите абсолютную температуру газа, его удельный объём и плотность.

19. Водовод пожарного водопровода диаметром 300 мм и длиной 50 м подготовлен к гидравлическим испытаниям. Определите объём воды, которую нужно дополнительно подать в водовод, чтобы избыточное давление в нём поднялось до 5 МПа. Водовод заполнен водой при атмосферном давлении.

20. При гидравлических испытаниях резервуаров допустимая утечка воды за 1 сутки не больше 3 л/м² смоченной поверхности. Резервуар имеет размеры 12х6 м, уровень воды понизился с 3,5 м до 3,48 м за 1 сутки. Определите массу убывшей воды и возможность принятия в эксплуатацию резервуара.

21. Масло заключено в цилиндр с внутренним диаметром 20 мм и длиной 5 м. Определите изменение объёма масла при увеличении давления в цилиндре на 20 МПа. Модули объёмного сжатия масла 1,33^.10⁹Па.

22. Определите режим движения жидкости в трубопроводе диаметром 40 мм при скорости движения 0,13 м/с. Кинематическая вязкость 0,3^.10^-4м²/с.

23. Трубопровод длиной 1200 м закрывается в течении 2 с. Скорость движения жидкости 3 м/с. Скорость распространения ударной волны 1000 м/с. Определите увеличение давления.

3 КРИТЕРИИ ОЦЕНОК И ШКАЛЫ

Дифференцированный зачет

9