Файл: Физические характеристики вредных производственных факторов.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.10.2023
Просмотров: 200
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Омский государственный технический университет»
ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ВРЕДНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ
Методические указания к практическим занятиям
и самостоятельным работам
ОМСК 2005
Составители: В. С. Сердюк, доц., канд. техн. наук
Л. Г. Стишенко
Методические указания предназначены для практических занятий и самостоятельной работы по дисциплине «Физические характеристики вредных производственных факторов» для студентов очной и заочной формы обучения специальностей 330500 «Безопасность технологических процессов и производств», 330600 «Защита в чрезвычайных ситуациях» и 330400 «Пожарная безопасность».
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Омского государственного технического университета.
1. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ
Умение решать задачи является главным критерием того, что человек действительно понимает физическую суть явлений и процессов. Решение физической задачи включает следующие этапы:
– анализ условий задачи;
– выполнение рисунка (если это требуется);
– сведение физической задачи к математической;
– решение системы уравнений;
– проверка ответа;
– численный расчет.
В процессе анализа условий задачи исходные данные записываются стандартным образом, при этом числовые значения известных величин переводятся в систему СИ.
Большая часть задач, приведенных в здесь, не требует выполнения рисунков.
Для того чтобы свести физическую задачу к математической, сначала следует определить, к какому разделу физики относится задача. Затем необходимо вспомнить, какими законами описываются явления физики в этих разделах и какими формулами эти законы выражаются.
После составления системы необходимых уравнений нужно подсчитать количество уравнений и количество неизвестных. Если неизвестных оказывается больше, чем уравнений, возможно исключение некоторых неизвестных при решении. Наиболее распространенным методом решения систем уравнений является метод подстановки. По возможности надо стремиться те неизвестные, которые требуется найти по условию задачи, исключать в последнюю очередь. Задачу предпочтительно решать в общем виде, т. е. неизвестные должны получиться в виде буквенных выражений, куда входят заданные в условии величины.
Для проверки ответа следует убедиться, что при подстановке размерностей величин, входящих в формулу, должна получиться размерность искомой величины. Кроме того, полученный ответ не должен противоречить законам физики или здравому смыслу.
Перед подстановкой численных значений параметров в выражение для искомой величины их переводят в систему единиц СИ (если нет специальных указаний в условии задачи). Числовые значения фундаментальных констант берутся из справочников или из конспекта лекций. Справочные данные по физическим свойствам веществ и материалов, необходимые для решения задач, приведены в Приложении. Для выполнения расчетов необходимо пользоваться калькулятором. Полученный результат следует округлить.
2. МЕЖДУНАРОДНАЯ СИСТЕМА ЕДИНИЦ СИ
2.1. Выразить через основные единицы измерения:
| 1) 20 дал; | 7) 5пФ; | 13) 65 Гр; | 19) 200 лк; |
| 2) 318 ГГц; | 8) 670 ГВт; | 14) 16 кВ; | 20) 3 мВб; |
| 3) 18 МОм; | 9) 13 МДж; | 15) 340 мДж; | 21) 5 мкСм; |
| 4) 102 гПа; | 10) 18 нКл; | 16) 12,8 МэВ; | 22) 2,2 мкТл; |
| 5) 35 аН; | 11) 101,3 МПа; | 17) 10 мТл; | 23) 50 МВт; |
| 6) 15 мкН; | 12) 70 мЗв; | 18) 600 лм; | 24) 165 мВ. |
2.2. Выразить:
| 1) в пкг массу покоя электрона; | 13) нкг массу покоя электрона; |
| 2) Мм/с скорость света; | 14) Гм/с скорость света; |
| 3) нКл заряд электрона; | 15) пКл заряд электрона; |
| 4) фДж·с постоянную Планка; | 16) пДж·с постоянную Планка; |
| 5) мкФ/м электрическую постоянную; | 17) нФ/м электрическую постоянную; |
| 6) аДж/К постоянную Больцмана; | 18) нДж/К постоянную Больцмана; |
| 7) пкг массу покоя протона; | 19) пкг массу покоя нейтрона; |
| 8) Мм/с скорость света; | 20) Тм/с скорость света; |
| 9) нКл заряд протона; | 21) пКл заряд протона; |
| 10) нДж·с постоянную Планка; | 22) мкДж·с постоянную Планка; |
| 11) пФ/м электрическую постоянную; | 23) мФ/м электрическую постоянную; |
| 12) мкДж/К постоянную Больцмана; | 24) мДж/К постоянную Больцмана. |
3. ПАРАМЕТРЫ МИКРОКЛИМАТА
3.1. Какова относительная влажность воздуха, если в 1 м3 содержится 7,5 г водяных паров, а температура воздуха равна 10 ОС?
3.2. Сухой термометр психрометра показывает 16 ОС, а влажный 8 ОС. Относительная влажность, измеренная по волосяному гигрометру, равна 30 %. Правильны ли показания гигрометра?
3.3. В закрытом сосуде емкостью 2 л находится насыщенный водяной пар при температуре 20 ОС. Сколько воды образуется при понижении температуры до 5 ОС?
3.4. Какова масса водяного пара в комнате объемом 115 м 3, если при температуре 20 ОС относительная влажность воздуха равна 60 %?
3.5. Найти относительную влажность воздуха в комнате при 18 ОС, если точка росы равна 10 ОС.
3.6. При температуре воздуха 15 ОС относительная влажность равна 55 %. Выпадет ли роса, если температура воздуха упадет до 10 ОС?
3.7. Относительная влажность в комнате при температуре 16 ОС составляет 65 %. Как изменится она при понижении температуры воздуха на 4 К, если парциальное давление водяного пара останется прежним.
3.8. Каково должно быть давление, чтобы вода закипела при 19 ОС?
3.9. Относительная влажность воздуха вечером при температуре16 ОС составляет 55 %. Выпадет ли роса, если ночью температура понизится до 8 ОС?
3.10. Давление водяного пара при температуре 14 ОС составляло 1 кПа. Был ли этот пар насыщенным?
3.11. Для осушки воздуха, находящегося в баллоне емкостью 10 л, в баллон ввели кусок хлористого кальция, который поглотил 0,13 г воды. Какова была относительная влажность воздуха в баллоне, если его температура равна 20 ОС?
3.12. Во сколько раз концентрация молекул насыщенного водяного пара при температуре 20 ОС больше, чем при 10 ОС?
3.13. Днем при температуре 20 ОС относительная влажность воздуха составляла 60 %. Сколько воды в виде росы выделится из каждого кубического метра воздуха, если ночью температура понизится до 8 ОС?
3.14. В цилиндрическом сосуде под поршнем, площадь которого 10 см2, находится вода при температуре 20 ОС, причем поршень касается поверхности воды. Какая масса воды испарится при перемещении поршня на 15 см?
3.15. Влажный термометр психрометра показывает 10 ОС, а сухой 14 ОС. Найти относительную влажность, парциальное давление и плотность водяного пара.
3.16. Относительная влажность воздуха, заполняющего сосуд объемом 0,7 м3, при температуре 24 ОС равна 60 %. Сколько воды нужно испарить в этот сосуд до полного насыщения пара? Давление насыщенных паров при этой температуре равно 24 мм рт. ст.
3.17. В запаянной трубке объемом 0,4 л находится водяной пар под давлением 60 мм рт. ст. при температуре 150 ОС. Какое количество росы выпадает на стенках трубки при охлаждении ее до 22 ОС? Давление насыщенных паров воды при 22 ОС равно 19 мм рт. ст.
3.18. Парциальное давление водяного пара в воздухе при температуре 19 ОС было 1,1 кПа. Найти относительную влажность воздуха.
3.19. Плотность насыщенного пара ртути при температуре 20 ОС составляет 0,02 г/м3. Найти давление пара при этой температуре.
3.20. Давление насыщенного водяного пара при температуре 36 ОС равно 44,6 мм рт. ст. Сколько весит при этой температуре 1 м3 влажного воздуха при относительной влажности 80 % и давлении 1 атм?
3.21. Какова плотность насыщенного водяного пара при температуре 100 ОС?
3.22. В 4 м3 воздуха при температуре 16 ОС находится 40 г водяного пара. Найти относительную влажность воздуха.
3.23. В один из летних дней барометр показывал 730 мм рт. ст., а термометр 30 0С. В зимний день показания этих же приборов были такими: 780 мм рт. ст. и –30 0С. Сравнить плотности воздуха в эти дни.
3.24. При температуре 4 0С сухой и влажный термометры психрометра давали одинаковые показания. Что покажет влажный термометр, если температура повысится до 10 0С? если она повысится до 16 0С? Считать, что парциальное давление водяного пара остается неизменным.
3.25. Определить длину волны с максимальной энергией излучения, если температура источника равна t ОС. Какое действие на организм окажет излучение с такой длиной волны?
| Вариант | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
| t, 0С | 1500 | 1600 | 2800 | 2000 | 790 | 820 | 1200 | 900 | 1100 | 650 | 1700 | 2100 | 970 |
3.26. Определить длину волны с максимальной энергией излучения, если температура источника равна T К. Какое действие на организм окажет излучение с такой длиной волны?
| Вариант | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 |
| T, К | 800 | 1300 | 1450 | 980 | 860 | 1500 | 1600 | 850 | 2900 | 2500 | 930 | 2600 | 1700 |
4. ВРЕДНЫЕ ВЕЩЕСТВА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ
4.1. Сколько молекул формальдегида (НСОН) присутствует в каждом кубическом сантиметре воздуха при нормальных условиях, если его концентрация достигает значения ПДК в воздухе рабочей зоны, равного 0,5 мг/м3?
4.2. Во сколько раз будет превышено значение ПДК в воздухе рабочей зоны для уксусной кислоты (СН3СООН), равное 20 мг/м3, если на складе разлилась кислота и установилось динамическое равновесие между парами и жидкой уксусной кислотой? Парциальное давление паров уксусной кислоты принять равным 3 Па. Атмосферное давление равно 101,3 кПа, температура 25 0С.
4.3. Сколько молекул бензола (С6Н6) присутствует в каждом кубическом сантиметре воздуха при температуре 20 0С и давлении 101,3 кПа, если его концентрация достигает значения ПДК в воздухе рабочей зоны, равного 15 мг/м3?
4.4. Объемное содержание кислорода в чистом воздухе составляет 20,95 %. Выразить концентрацию кислорода в ppm и в мг/м3, считая, что температура воздуха равна 20 0С, а атмосферное давление – 755 мм рт. ст.
4.5. Превышается ли и если да, то во сколько раз, значение ПДК в воздухе рабочей зоны для аммиака (NH3), равное 20 мг/м3, при обнаружении его запаха, если порог обнаружения запаха для аммиака составляет 46,6 ppm? Атмосферное давление равно 100 кПа, температура 25 0С.
4.6. Минимальное количество аммиака (NH3), определяемое по запаху человеком со средним обонянием, составляет 46,6 млн-1. Превышается ли значение ПДК в воздухе рабочей зоны