6B05303 Техническая физика в КазНУ им. аль-Фараби

Дисциплины

• Математический анализ

  Цель: Формирование знаний и освоение основных понятий, законов, формул, теорем и методов математических исследований, изучаемых в высших учебных заведениях. Содержание: Линейная алгебра. Векторная алгебра. Аналитическая геометрия на плоскости и в пространстве. Введение в математический анализ. Интегральное исчисление функций одной переменной. Функции многих переменных. Теория рядов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Физические основы механики

  Цель: Формирование научного мышления, правильного понимания границ применимости различных физических понятий, законов, теорий и умений оценивать степень достоверности результатов, полученных с помощью экспериментальных методов исследования. Содержание: Кинематика. Динамика точки. Масса. Законы Ньютона. Виды сил в механике. Законы сохранения. Закон сохранения момента импульса. Элементы механики сплошных сред. Колебания волн.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Учение Абая

  Цель дисциплины – сформировать у будущих специалистов способности к самопознанию, использованию учения Абая как основы духовности и интеллектуальности современного Казахстана, применению своих профессиональных знаний, пониманий и способностей через призму гуманизма и просвещения в целях укрепления единства страны и гражданской солидарности общества. Будут изучены: понятие об учении Абая; источники учения; составные части учения Абая; категории учения Абая; измерительные приборы учения Абая; сущность и значение учения Абая.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Аль-Фараби и современность

  Цель дисциплины: формирование у студентов представлений о научно-философском наследии великого тюркского мыслителя Абу Насра аль-Фараби в контексте развития мировой и национальной культуры. Будут изучены особенности наследия аль-Фараби и его влияние на формирование тюркской философии, характер влияния восточной философии на Европейский Ренессанс; традиционные и современные проблемы истории национальной и мировой философии.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Молекулярная физика

  Цель: Приобретение знаний и умений по исследованию молекулярного строения, свойств и процессов, происходящих в различных фазовых состояниях вещества. Содержание: Основы молекулярно-кинетической теории. Молекулярно-кинетический смысл температуры. Термодинамические параметры. Уравнение состояния идеального газа. Статистические распределения. Давление в жидкости и газе. Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли. Режимы течения жидкости. Изопроцессы. Цикл Карно. Реальные газы.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 6
  

• Правовые основы противодействия коррупции

  Цель дисциплины: сформировать ответственное отношение, способность демонстрировать на практике применение принципов, норм антикоррупционного законодательства в целях предупреждения коррупционных правонарушений, формирования нетерпимости к коррупционным проявлениям, антикоррупционной культуры, гражданской ответственности. Будут изучены: антикоррупционное законодательство, система и деятельность субъектов противодействия коррупции, причины и условия, способствующие коррупции, антикоррупционная политика, международный опыт борьбы с коррупцией.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Дифференциальные и интегральные уравнения

  Цель: Формирование знаний основ теории дифференциальных и интегральных уравнений, использование навыков дифференцирования и интегрирования для решения прикладных задач в профессиональной деятельности. Содержание: Дифференциальные уравнения первого порядка. Линейные дифференциальные уравнения. Нормальные системы дифференциальных уравнений. Линейные уравнения в частных производных. Элементы функционального анализа. Элементы теории вероятности и математической статистики.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Основы финансовой грамотности

  Цель дисциплины - сформировать у обучающихся рациональное финансовое поведение на основе понимания финансовой информации, а также способности критически оценивать и анализировать процессы, связанные с защитой их прав и интересов в качестве потребителей финансовых услуг посредством использования финансовых инструментов в том числе цифровых технологий.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Прикладная теплофизика

  Цель: Формирование знаний физических основ термодинамики, процессов и явлений, осуществляющихся в широком интервале термодинамических параметров состояния вещества, включая область низких температур. Содержание: Перенос энергии. Передача теплоты через плоскую стенку. Критериальные числа и теория подобия. Нестационарные процессы теплопроводности. Теплообмен излучением между двумя поверхностями. Теплообмен при наличии ядерного источника тепла.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Методы научных исследований

  Цель: формирование методологической и научной культуры, системы знаний, умений и навыков в организации и проведении научных исследований. Изучаются общенаучные методы исследования, в том числе методы поиска, обработки, систематизации, анализа, синтеза, обобщения и аргументации научной информации для получения объективного содержания научного знания.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Предпринимательство

  Цель: формирование практических навыков осуществления предпринимательской деятельности на основе изучения теории и практики предпринимательства. Студент будет способен: использовать возможности рынка, соответствующие их личным интересам и способностям; принять первоначальное решение о начале бизнеса; эффективно работать в рамках действующих правовых норм; определять и оценивать потенциальные рыночные возможности стартапа.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Экология и безопасность жизнедеятельности человека

  Цель – сформировать ряд ключевых компетенций, базирующихся на современных концепциях природопользования, реализующих принципы гармоничной оптимизации условий взаимодействия человека с природой. Будут изучены: принципы устойчивого развития, сохранения и воспроизводства природных ресурсов для обеспечения безопасности жизнедеятельности человека, способы оценки и минимизации рисков, защиты от опасностей, мероприятия по ликвидации последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий, охране окружающей среды и рациональному природопользованию.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Электричество и магнетизм

  Цель: изучение основных физических явлений, понятий и законов электричества и магнетизма, методов наблюдения и экспериментального исследования электрических явлений, обработки и анализа результатов эксперимента. Содержание: Электростатика. Взаимодействие электрических зарядов. Закон сохранения электрических зарядов. Электрическое поле. Электроемкость. Конденсаторы. Постоянный электрический ток. Законы Ома и Джоуля-Ленца. Правила Кирхгофа. Магнитное поле. Принцип суперпозиции.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Основы векторного и тензорного анализа

  Цель: формирование математической культуры студента, подготовка по основным разделам векторного анализа, освоение правил исчисления векторного анализа, приобретение практических навыков их использования. Содержание: Произведение векторов. Градиент, дивергенция, ротор. Теоремы Гаусса и Грина. Теория потенциала. Системы координат: криволинейные, декартовые, сферические, цилиндрические координаты. Дифференциальные векторные операторы. Специальные системы координат. Разделение переменных. Тензорный анализ.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Техническая термодинамика

  Цель: сформировать навыки анализа термодинамических систем, определения значения термодинамических характеристик процессов с одно- и двухфазными рабочими телами и теплоносителями постоянного и переменного состава. Содержание: Термодинамические процессы идеальных газов. Водяной пар. Парообразование при постоянном давлении. Круговые термодинамические циклы. Обратимые и необратимые процессы. Дросселирование газов и паров. Циклы холодильных установок. Химическая термодинамика.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 6
  

• Теория теплопроводности

  Цель: Формировать знания о принципах и законах теории теплопроводности, их математическом выражении; ознакомить с основными физическими явлениями, методами их наблюдений и экспериментальных исследований; научить правильно формулировать идеи и определять пределы применения моделей. Содержание: Коэффициенты теплопроводности. Краевые условия. Методы решения параболического уравнения теплопроводности. Решение уравнения теплопроводности с разными граничными условиями.

  Год обучения - 2
  Семестр - 4
  Кредитов - 6
  

• Оптика

  Цель: формирование теоретических знаний и практических навыков по использованию оптических законов для решения широкого спектра задач в различных областях науки и техники, а также представление физики оптических явлений как обобщение наблюдений, практического опыта и эксперимента. Содержание: Классификация колебаний. Волны. Эффект Доплера. Геометрическая оптика. Формулы Френеля. Интерференция и дифракция света. Поляризация.

  Год обучения - 2
  Семестр - 4
  Кредитов - 5
  

• Основы проектирования теплофизических систем

  Цель: формирование знаний по использованию современного компьютерного программного обеспечения для проектирования теплофизических и технологических объектов в будущей профессиональной деятельности, инженерной графики и созданию конструкторской документации, владению пакетов прикладных программ. Содержание: Основы проектирования. Технологии создания чертежей. Формирование моделей трехмерных объектов. Способы визуализации. Использование шаблонов материалов. Настройка и выбор оптимальных параметров визуализации.

  Год обучения - 2
  Семестр - 4
  Кредитов - 5
  

• Основы аэродинамики ветротурбин

  Цель: Формирование системы знаний научно-технических основ использования возобновляемых источников в энергетических процессах государственных и автономных систем электроснабжения, обеспечивающих решение задач энерго- и ресурсосбережения, методики определения экономической эффективности технических решений и предложений по использованию ВИЭ. Содержание: Основы проектирования ветродвигателей. Типы и принцип работы ветродвигателей. Комплектация ветроэлектроустановок. Электромеханические преобразователи в ветроэлектроустановках.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 6
  

• Физика реагирующих систем

  Цель: Формирование навыков проектирования, конструирования, монтажа и эксплуатации установок с обеспечением их пожарной безопасности, деятельность которых основана на физико-химических процессах горения, детонации и взрыва. Содержание: Механизм и скорость химической реакции. Химические реакции в жидкой и газовых фазах. Гетерогенный катализ. Горение твердых и жидких веществ в окислительной среде. Правило Ле Шателье.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 6
  

• Тепломассобмен

  Цель: Формирование у студентов знаний об основах теории тепломассообмена, о процессах переноса теплоты и массы, протекающих в природе, в технологических процессах и установках. Содержание: Способы переноса теплоты. Конвективная теплоотдача при течении жидкости в трубах (каналах). Теплоотдача при фазовых превращениях теплоносителя. Основы расчета теплообмена излучением между средой и поверхностями нагрева теплообменных устройств.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• Методы расчета аэрогидродинамических установок

  Цель: Формирование у студентов знаний законов аэрогидродинамики, физической сущности сложных аэродинамических процессов, происходящих в различных тепловых установках, и характеристик устойчивости и управляемости установок в зависимости от различных конструктивных и эксплуатационных факторов. Содержание: Физический эксперимент в аэрогидродинамике. Теория подобия. Особенности гиперзвуковых течений. Положения теории пограничного слоя. Гидроаэродинамические характеристики профиля крыла.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 6
  

• Атомная физика

  Цель: Изучение основных явлений и методов физики атома и формирование физического мышления, позволяющего понимать закономерности микромира. Содержание: Корпускулярные свойства электромагнитных волн. Волновые свойства микрочастиц. Дискретность атомных состояний. Квантово-механическое описание атомных систем. Многоэлектронные атомы. Атом во внешнем поле.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 6
  

• Методы вычислительной инженерии

  Цель: Изучение математических методов, схем и средств математического моделирования в технической физике, основанных на методах конечных разностей, с учётом математического и физического подходов, изучить теорию математического моделирования применительно к задачам технической физики. Содержание: Численное решение нелинейных уравнений. Разностные схемы для уравнений с частными производными. Устойчивость разностных схем. Методы оптимизации.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 6
  

• Теплофизические свойства веществ при низких температурах

  Цель: Сформировать знания по основным положениям физики низких температур, о закономерностях изменения свойств рабочих веществ криогенных систем в условиях низких температур, а также о технологиях, применяемых в технике низких температур. Содержание: Термодинамические потенциалы. Условия равновесия. Поведение веществ при низких температурах. Изучение основных элементов вакуумной арматуры. Определение скорости откачки вакуумной системы.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 6
  

• Ядерная физика

  Цель: Сформировать способность описывать и оценивать общие принципы ядерной физики, процессы, происходящие в объеме атомных ядер; ознакомление с актуальными понятиями микромира, в том числе структуры атомного ядра и элементарных частиц. Содержание: Статические свойства атомных ядер. Радиоактивность. Полупроводниковые, сцинтилляционные и трековые детекторы. Деление и синтез ядер. Ядерные реакции. Элементарные частицы.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 6
  

• Метрология и физико-технические измерения

  Цель: Ознакомление студентов с действующим законодательством РК в области стандартизации, метрологии и сертификации, с государственной системой технического регулирования, с деятельностью международных и региональных организаций в области метрологии и измерений. Содержание: Закономерности формирования результата измерения. Понятие погрешности. Основные положения закона РК об обеспечении единства измерений. Автоматизированные системы контроля и управления сбором данных.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Основы физики реального газа и жидкостей

  Цель: Формирование знаний об основах физики реального газа и жидкости, о силах и потенциалах межмолекулярного взаимодействия, об уравнениях состояния реального газа и жидкости, о фазовых превращениях и явлениях переноса. Содержание: Реальный газ. Модельные потенциалы взаимодействия молекул. Теоретические и экспериментальные изотермы реального газа. Критические величины. Эффект Джоуля – Томсона. Температура инверсии.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 6
  

• Течение вязкой жидкости

  Цель: сформировать представление о практическом применении знаний основных законов равновесия и движения жидкостей, а также их взаимодействие с твердыми границами и телами, интерпретации экспериментальных данных с целью прогнозирования и контроля природных явлений и технологических процессов. Содержание: Вязкая жидкость. Теория пограничного слоя. Турбулентность. Гидростатика. Физическое подобие. Уравнения Прандтля. Толщина пограничного слоя.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Физика конденсированного состояния

  Цель: Формирование знаний о комплексе существующих представлений в области физики конденсированного состояния, основанных на современных научных данных и в представлении теории физических явлений как обобщения наблюдений, практического опыта и эксперимента. Содержание: Строение твердого тела. Кристаллическая решетка. Классификация твердых тел по характеру сил связи. Пластические свойства кристаллических твердых тел. Колебания атомов.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Физика турбулентных течений

  Цель: Формирование знаний о применимости аппарата теории турбулентности при выборе уравнений для моделирования различных гидродинамических систем, об анализе процессов перехода от ламинарных течений к турбулентным и кинематическом описании распространения волн в турбулентных течениях. Содержание: Феноменологическое описание явления турбулентности. Распространение нелинейных волн в турбулентных течениях. Методы решения волновых уравнений. Турбулентный каскад.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 6
  

• Оценка качества возобновляемых источников энергии

  Цель: Формирование у студентов знаний о потенциале и распределении возобновляемой энергии по регионам, о методах оценки локального потенциала возобновляемых источников энергии на базе гидрометеорологических данных и результатов экспериментальных исследований. Содержание: Энергопроизводство, потребление энергии и распределение потенциала ВИЭ. Методика оценки энергетического потенциала территории. Технические и экономические методы анализа. Эксергетическая оценка.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Современные энергосберегающие технологии

  Цель: Формирование знаний о требованиях нормативных документов, этапах и порядка проведения энергетических обследований на предприятии, о методической и инструментальной базе энергоаудита, о типовых энергосберегающих мероприятиях и элементах экономического анализа при выборе принципов энергосбережения. Содержание: Политика энергосбережения. Основы энергоаудита. Показатели энергетической эффективности. Методы расчета потерь. Нормирование удельных расходов электрической энергии.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Низкотемпературная термометрия

  Цель: Формирование знаний о возможностях современных методов получения низких температур и их применения в физических лабораториях; дать практический навык на базе физического понимания проведения низкотемпературного эксперимента в области сверхпроводимости и физики наноструктур. Содержание: Основные свойства криогенных жидкостей. Конструктивные схемы гелиевых криостатов. Конструктивные схемы криостатов с промежуточными температурами. Низкотемпературные гелиевые штоки. Криокуллеры.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Технологии возобновляемых источников энергии

  Цель: Формирование у студентов знаний о состоянии и перспективах развития возобновляемой энергетики в Казахстане, ее возможного места в топливно-энергетическом балансе страны, о принципах работы и конструктивных особенностях энергетических установок, использующих возобновляемые виды энергии. Содержание: Потребление топливно-энергетических ресурсов в мире. Солнечные тепловые электростанции. Фотоэлектрические преобразователи солнечной энергии. Гидроэнергоресурсы. Геотермальная и биоэнергетика.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Рациональное управление отходами на производстве

  Цель: Формирование теоретических знаний и практических умений проведения работ по переработке отходов производства и переработки, оптимизации технологических процессов комплексной переработки сырья и рационального природопользования. Содержание: Технологии управления отходами производства и переработки. Экологические подходы к переработке отходов производства и потребления. Способы утилизации и переработки вторичного сырья. Критерии отнесения отходов к классу опасности.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Основы криоинженерии

  Цель: Сформировать представления у студентов о физических основах криогенной техники и криотехнологий, об областях реализации низкотемпературных процессов и криоинженерии. Содержание: Фундаментальные основы получения и измерения низких температур. Основополагающие низкотемпературные термодинамические циклы. Современное оборудование для обеспечения низкотемпературных исследований. Криогенные технологии получения и переработки материалов. Аспекты современной физики низких температур.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Технологии «чистого» сжигания топлива

  Цель: формирование у студентов знаний физико-химических процессов при горении органического топлива, современных методов расчета и исследования процессов газификации и горения топлив, повышения эффективности топочных процессов, совершенствования конструкций агрегатов и снижения вредных выбросов из них. Содержание: Угольные и газовые энергетические технологии. Особенности сжигания водоугольных суспензий. Энерготехнологическое использование топлив. Методы подавления оксидов азота.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• 3D моделирование физических процессов

  Цель: Сформировать у студентов представление о процессах конвективного тепломассопереноса, осуществляемых при сжигании различных видов топлива, геометрии камеры сгорания конкретного энергетического объекта и химической кинетики, приобщить к использованию современных программных средств 3D моделей процессов. Содержание: Трехмерное моделирование процессов конвективного тепломассопереноса. Моделирование оптимальных режимов сжигания топлива. Снижение выхода вредных веществ. Технология OFA.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Физические основы плазменных технологий

  Цель: Формирование знаний о современных технологиях плазменной подготовки к сжиганию угля, методах оптимизации топочных процессов и особенностях образования вредных выбросов и их снижения. Содержание: Методы исследования плазменных процессов воспламенения, термохимической подготовки, сжигания и газификации углей. Методика определения необходимого количества окислителя. Различные варианты использования плазменной газификации твердых топлив. Кинетическая схема оксидов азота.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Инженерные и конструкционные материалы ВЭУ

  Цель: Формирование знаний у студентов о современных технологических подходах к проектированию и эксплуатации различных видов ветроэнергоустановок нетрадиционной и возобновляемой энергетики, о технико-экономических характеристиках используемых конструкционных и инженерных материалов. Содержание: Принципы технического обслуживания, ремонта установок. Эксплуатация по твердому ресурсу. Неисправности оборудования, методы их устранения. Метод контрольного сигнала. Функциональная схема системы мониторинга.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

Профессии

Результаты обучения

• Применять методы численного моделирования и ІТ-технологии при обработке результатов экспериментальных и теоретических исследований для эффективности технологических процессов и экологизации производства;
• Принимать участие в теоретических и экспериментальных исследованиях для улучшения эксплуатационных характеристик используемого оборудования и физико-технических объектов, оптимизации режимов соответствующих этапов технологических процессов и модернизации оборудования;
• Объяснять принцип работы и назначение функциональных и структурных схем конструкций элементов и узлов экспериментальных и промышленных установок с учетом технологических и экономических параметров;
• Владеть методами измерений физических параметров при высоких и низких температурах в соответствии с требуемой точностью и условиями эксплуатации в теплоэнергетике и альтернативной энергетике;
• Критически анализировать факторы и механизмы изменений в политике государства с точки зрения собственной мировоззренческой, гражданской и нравственной позиций для обеспечения полноценной социальной и профессиональной деятельности в команде;
• Использовать основные законы механики жидкости и газа для расчета элементов теплотехнических установок и систем, термодинамических процессов, циклов и их показателей;
• Применять законы фундаментальных разделов прикладной физики и математический аппарат при проведении экспериментов по заданной методике и анализе их результатов;
• Интерпретировать научную информацию о передовом опыте в области технической физики на основе фундаментальных законов естественных наук и энергосберегающих мероприятий для личностной и профессиональной конкурентоспособности, самоорганизации и самообразования;
• Проводить мониторинг, оценку актуальности и прогноз качества инновационных продуктов, объектов и процессов производственной деятельности;
• Анализировать принципы действия приборов и установок при наладке производственного оборудования и разработке технологичных режимов испытаний;
• Обеспечивать бесперебойную работу инженерного оборудования на производственных объектах для поддержания оптимальных режимов в соответствии с проектной и технической документацией;
• Применять передовые методы управления производством на объектах профессиональной деятельности с использованием нормативов по энерго- и ресурсосбережению;

Похожие ОП