6.3. Крат ое оп сане практич ес ки х з ан ят ий

6.3.1. П ер еч ен ь п ра кт ич ес ки х з ан ят ий

1. Расчет плотности воздуха и перепада давления с высотой в атмосфере.

2. Влияние альбедо на тепловой баланс атмосферы.

3. Расчет времени разрушения оксидов азота в атмосфере.

4. Расчет выбросов газообразных веществ при аварийных ситуациях.

5. Расчет числа молекул токсичных веществ в воздухе рабочей зоны

при возникновении внештатных ситуаций.

6. Расчет числа частиц пыли в воздухе рабочей зоны в штатном режиме работы предприятия.

7. Расчет площади осаждения аэрозолей.

8. Расчет скорости образования и гибели атомарного и опасности фреонов для озонового слоя.

9. Защита рефератов.

10. Расчет состава природных и сточных вод.

11. Оценка кислотно-основного равновесия в природных водоемах.

12. Определение окислительно-восстановительных свойств природных и сточных вод.

13. Защита рефератов.

14. Расчет гранулометрического состава

15. Расчет содержания соединений азота в почвах.

16. Защита рефератов.

17. Определение порозности, аэрируемости, содержания кислорода в почвах.

О бщ иет ре бо ва ни я ко тч ет ны м м ат ер иа ла м п ра кт ич ес ки х з ан ят ий По каждому практическому занятию оформляется отчет по форме:

Отчет по практическому занятию

(указываются порядковый номер работы и название работы)

1. Цель и задачи работы (условия задания).

2. Краткое теоретическое обоснование расчетов (выполняется как самостоятельная работа дома по материалам [1] и нормативным документам).

3. Расчеты.

4. Результаты расчетов, представленные в виде графиков и таблиц.

5. Выводы по работе.

6. Письменные ответы на контрольные вопросы (самостоятельная работа).

6.4.2. М ет од ич ес ки е у ка за ни я п о в ып ол не ни ю з ад ан ийн а п ра кт и-ч ес ки х з ан ят ия х

На практических занятиях студент после получения задания должен ознакомиться с теоретической частью работы, разобрать алгоритм решения задания, решить заданную задачу и оформить отчет.

П ра кт ич ес ко е з ан ят ие 1. Расчет плотности воздуха и перепададавления с высотой в атмосфере.

Цель занятия: научиться использовать газовые законы, освоить рас-

четы определения давления в атмосфере.

Задание

Рассчитать плотность воздуха на высоте: 20 и 30 км используя рис. 3.2

[1] и алгоритм решения задания, представленный ниже. Определить перепад давления в слое 20–0 км.

Алгоритм решения задания

Задача

Рассчитать плотность воздуха на высоте 10 км, используя рис. 3.2 [1].

Решение

Плотность воздуха (, кг/м3) рассчитывается из формулы Р = RT/М,

откуда следует, что

= РМ/ RT,

где Р –давление на высоте 10 км, согласно условию задачи оно равно

104 Па (из рис. 3.2. [1]); м –молекулярная масса воздуха –29 кг/кмоль; r – универсальная газовая постоянная, равная 8,31·103 Дж/кмоль.К; т –температура по Кельвину, она равна 220 к (рис. 3.2. [1]).

= 29·104 / 8,31 103·220 К = 29·104/ 1828,2·103 = 0,158 кг/м3

Ответ: плотность воздуха на высоте 10 км составляет 0,158 кг/ м3.

П ра кт ич ес ко е з ан ят ие2. Оценка влияния альбедо на тепловой баланс атмосферы.

Цель работы: Научиться оценивать влияние парниковых газов на те-

пловой баланс системы «поверхность Земли –атмосфера».

Задание

Какой была бы средняя глобальная температура Земли в случае, если

бы единственным источником тепла являлось излучение Солнца, при на-

личии «парниковых» газов в атмосфере, изменяющих альбедо на 2%. Для

выполнения задания использовать данные и алгоритм решения задания,

представленный ниже.

Алгоритм решения задания

Задача

Какой была бы средняя глобальная температура Земли в случае, если

бы единственным источником тепла являлось излучение Солнца, при от-

сутствии «парниковых» газов в атмосфере?

Решение

В условиях постоянства средней глобальной температуры должен со-

блюдаться баланс между потоками энергии –поступающими от Солнца и

излучаемыми Землей в космическое пространство: Qпр = Qрасх, где Qпр –ко-

личество энергии поступающее от Солнца (приход);Qрас –количество

энергии, излучаемое Землей (расход).

Количество энергии, поступающее на планету, можно определить по

уравнению: Qпр = I Sпр(1-А), где I –интенсивность Солнечного излучения,

поступающего на Землю, солнечная постоянная (1378 Вт/м2); Sпр площадь

проекции поверхности Земли, обращенной к Солнцу (Sпр = R3

3); R3 – средний радиус Земли (6367 км ); А –альбедо Земли –коэффициент, ха-

рактеризующий долю излучения, отраженного поверхностью Земли (0,33).

Количество энергии, излучаемое планетой, по закону Стефана-

Больцмана составит: Qрас = S3 σ Т4, где S3 –площадь поверхности Земли (S3

= 4R2

3); σ –постоянная Стефана- Больцмана (5,67 10-8 Вт(/м2 К4);Т – средняя глобальная температура, К.

Подставим выражения для значений приходящей и излучаемой энергии в уравнение радиационного баланса:

I R2

3(1-А) = 4R2

3 σ Т4;

Выразим значение температуры Земли:

Т = [I (1-А) / 4 σ ]1/4;

40

Т = [1378(1 - 0,33) / (4 х 5,67. 10-8) ]1/4 = 252 (К).

О тв ет: если солнечное излучение принять за единственный источник

поступления энергии, то в случае отсутствия «париковых» газов в атмосфере средняя глобальная температура на Земле составляла бы 252 К или

(252 –273) -21 0С.

П ра кт ич ес ко е з ан ят ие3. Расчет времени разрушения оксидов азо-

та в атмосфере (практическая работа 8 [1]).

Цель работы: Научиться рассчитывать время полувыведения оксидов

азота, поступающих в атмосферу при технологических процессах производства тепловой энергии.

Задание

Рассчитать время полувыведения оксидов азота, поступающих в воздух при сжигании в котельной 20 т каменного угля в сутки используя задание практической работы 8 ([1], стр. 93 и алгоритм решения задачи на стр.