Тема: "Аппаратное обеспечение персонального компьютера"

Практическая работа №1

Тема: "Аппаратное обеспечение персонального компьютера"

Дисциплина: Информатика
Специальность: Теплоснабжение и теплотехническое оборудование
Цель:

1.     Изучить устройство и основные компоненты персонального компьютера.

2.     Понять, как аппаратное обеспечение используется для решения профессиональных задач в теплоснабжении и теплотехническом оборудовании.

Теоретическая часть

1. Основные компоненты персонального компьютера:

• Процессор (CPU) – выполняет вычисления и обрабатывает данные.
• Оперативная память (RAM) – временное хранилище данных.
• Материнская плата – соединяет все компоненты и обеспечивает их взаимодействие.
• Жесткий диск или SSD – хранение данных.
• Видеокарта – обработка графической информации.
• Сетевой адаптер – подключение к интернету.
• Периферийные устройства – клавиатура, мышь, принтеры и сканеры.

2. Использование ПК в теплоснабжении и теплотехническом оборудовании:

• Подбор параметров теплового оборудования (расчеты мощности, расхода тепла).
• Работа с инженерными программами, такими как AutoCAD и специализированные теплотехнические расчеты.
• Моделирование процессов теплоснабжения.
• Обработка данных тепловых систем.

Практическая часть

Задание:

1.     Определите основные характеристики компьютера, необходимого для работы с теплотехническими программами.

2.     Выполните расчет тепловой мощности котла с использованием инженерного калькулятора.

Пример:
Задача:
Теплотехнический инженер использует компьютер для расчета тепловой мощности котла. Рассчитать мощность котла, если известны:

• КПД котла – 90% (η = 0,9);
• Масса топлива, сжигаемого в час – 120 кг;
• Теплота сгорания топлива – 25 МДж/кг.

Решение:

1.     Формула для расчета мощности:

Q=m⋅q⋅ηQ = m \cdot q \cdot η

где:
mm – масса топлива, qq – теплота сгорания, ηη – КПД котла.

2.     Подставим данные:

Q=120⋅25⋅0,9=2700 МДж/ч.Q = 120 \cdot 25 \cdot 0,9 = 2700 \, \text{МДж/ч}.

3.     Переведем в кВт:

1 МДж/ч=0,2778 кВт.1 \, \text{МДж/ч} = 0,2778 \, \text{кВт}. Q=2700⋅0,2778=749,1 кВт.Q = 2700 \cdot 0,2778 = 749,1 \, \text{кВт}.

Ответ: Мощность котла составляет 749,1 кВт.

Практическое задание для студентов:

1.     Определите параметры компьютера, необходимого для расчетов в теплотехнике (характеристики процессора, объем оперативной памяти, тип накопителя).

2.     Решите аналогичную задачу с другими параметрами:

o    КПД – 85%;

o    Масса топлива – 100 кг/ч;

o    Теплота сгорания топлива – 30 МДж/кг.

Самостоятельная работа

Шесть вариантов задач:
Вариант 1:

• КПД – 92%;
• Масса топлива – 80 кг/ч;
• Теплота сгорания топлива – 26 МДж/кг.

Вариант 2:

• КПД – 88%;
• Масса топлива – 110 кг/ч;
• Теплота сгорания топлива – 22 МДж/кг.

Вариант 3:

• КПД – 95%;
• Масса топлива – 90 кг/ч;
• Теплота сгорания топлива – 24 МДж/кг.

Вариант 4:

• КПД – 87%;
• Масса топлива – 115 кг/ч;
• Теплота сгорания топлива – 28 МДж/кг.

Вариант 5:

• КПД – 89%;
• Масса топлива – 105 кг/ч;
• Теплота сгорания топлива – 27 МДж/кг.

Вариант 6:

• КПД – 90%;
• Масса топлива – 95 кг/ч;
• Теплота сгорания топлива – 25 МДж/кг.

Домашнее задание

1.     Подготовьте презентацию (5-7 слайдов) по теме "Аппаратное обеспечение персонального компьютера для инженерных расчетов".

2.     Решите задачу:

• Определите тепловую мощность оборудования, если:
• КПД – 93%;
• Масса топлива – 85 кг/ч;
• Теплота сгорания топлива – 29 МДж/кг.

Результаты сдайте в письменном или электронном виде.

Решение задач

Задача 1. Определите параметры компьютера, необходимого для расчетов в теплотехнике.

Решение:

Для выполнения теплотехнических расчетов и работы с инженерными программами, такими как AutoCAD, Mathcad или специализированные программы для моделирования, требуется компьютер с определенными характеристиками.

1. Процессор (CPU):
   Для работы с вычислительными задачами необходим процессор с высокой производительностью.
• Тип процессора: Intel Core i5/i7 или AMD Ryzen 5/7 (не менее 4 ядер и 8 потоков).
• Тактовая частота: не менее 3.0 ГГц для эффективной работы с теплотехническими моделями.
2. Оперативная память (RAM):
   Для работы с большими объемами данных и сложных расчетов требуется достаточно оперативной памяти.
• Минимальный объем: 8 ГБ.
• Рекомендуемый объем: 16 ГБ или больше.
3. Жесткий диск (накопитель):
   Для хранения файлов проектов, расчетов и установки программ необходимо использовать SSD для высокой скорости работы.
• Объем: 512 ГБ (рекомендуется 1 ТБ, если используются большие базы данных).
• Тип: SSD для быстрой загрузки системы и программ.
4. Графическая карта (GPU):
   Для программ, требующих визуализации (например, AutoCAD):
• Тип: NVIDIA GeForce GTX 1650 или лучше.
5. Операционная система:
• Рекомендуется Windows 10/11 Pro или специализированные версии для инженеров.

Вывод:
Для расчетов в теплотехнике оптимально использовать компьютер с процессором Intel Core i7, 16 ГБ оперативной памяти, SSD на 1 ТБ и графической картой уровня NVIDIA GTX 1650.

Задача 2. Рассчитать тепловую мощность котла с параметрами:

• КПД – 85% (η = 0,85);
• Масса топлива – 100 кг/ч;
• Теплота сгорания топлива – 30 МДж/кг.

Решение:

1. Формула для расчета тепловой мощности:

Q=m⋅q⋅ηQ = m \cdot q \cdot η

где:
QQ – тепловая мощность, МДж/ч;
mm – масса топлива, кг/ч;
qq – теплота сгорания топлива, МДж/кг;
ηη – КПД котла.

2. Подставляем данные:

Q=100⋅30⋅0,85Q = 100 \cdot 30 \cdot 0,85 Q=2550 МДж/ч.Q = 2550 \, \text{МДж/ч}.

3. Переводим мощность в кВт:
   1 МДж/ч = 0,2778 кВт.

Q=2550⋅0,2778=708,39 кВт.Q = 2550 \cdot 0,2778 = 708,39 \, \text{кВт}.

Ответ:
Тепловая мощность котла составляет 708,39 кВт.