|
Vyučující
|
-
Šedlbauer Josef, prof. Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Obsahem kursu je termodynamické modelování pro inženýrskou praxi: stavové rovnice, modely pro standardní a dodatkový chemický potenciál, termodynamické a transportní vlastnosti disperzních systémů, rovnováha a kinetika dějů v heterogenních soustavách. V průběhu semestru bude zadáno 7-9 aplikačně zaměřených úkolů a projekt. Zkouška proběhne jako debata nad výsledky řešení úkolů a projektu. Stručný obsah přednášek: <ol> <li> <li>Termodynamické funkce, jejich závislost na stavových proměnných, výpočet na základě znalosti stavového chování a termochemických údajů.</li> <li>Stavové chování: P-V diagram, kritické veličiny. Stavové rovnice čistých látek a směsí. Výpočty stavového chování, odhadové metody, zdroje dat. </li> <li>Termochemické vlastnosti: tepelná kapacita, formační veličiny - použití, zdroje dat. Termochemické zákony, entalpické bilance, bilance v reaktorech. </li> <li>Vlastnosti na mezi sytosti: hustota a tepelná kapacita kapalin, tenze par, entalpie fázových přechodů. Korelační rovnice, zdroje dat. </li> <li>Termodynamika roztoků: parciální molární veličiny, symetrický a asymetrický standardní stav. Chemický potenciál, fugacita, aktivita, aktivitní koeficient. </li> <li>Fázové rovnováhy v roztocích: Raoultův zákon, Henryho zákon, rozpustnost tuhých látek. Metody pro odhad aktivitních koeficientů. </li> <li>Chemické rovnováhy v roztocích: reakční izoterma, rovnovážné konstanty, metody založené na minimalizaci Gibbsovy energie. </li> <li>pokračování předchozího tématu</li> <li>Kinetika v heterogenních soustavách: sestavování kinetického modelu, aplikace kinetických principů na heterogenní systémy, enzymová katalýza. Modelování chemických reaktorů. </li> <li>pokračování předchozího tématu</li> <li>Termodynamika roztoků polymerů a systémů s fázovým rozhraním: směšovací veličiny, Floryho-Hugginsova teorie a její aplikace, povrchové napětí, Laplaceova-Youngova rovnice, Kelvinova rovnice.</li> <li> Adsorpce na pevném povrchu a na pohyblivém rozhraní: Gibbsova adsorpční izoterma, empirické adsorpční izotermy. </li> <li>pokračování předchozího tématu</li> <li>Transportní vlastnosti v disperzních systémech: osmotický tlak, van't Hoffova rovnice, osmometrie. Difúzní a frikční koeficient, Fickovy zákony, Einsteinova rovnice. </li> <ol>
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologický výklad (přednáška, prezentace, vysvětlování)
- Účast na výuce
- 42 hodin za semestr
- Domácí příprava na výuku
- 18 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 80 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Osvojit si: termodynamické modelování pro inženýrskou praxi: stavové rovnice, modely pro standardní a dodatkový chemický potenciál, termodynamické a transportní vlastnosti disperzních systémů, rovnováha a kinetika dějů v heterogenních soustavách.
Vysvětlit a odvodit základní poznatky oboru včetně řešení komplexnějších fyzikálně-chemických problémů.
|
|
Předpoklady
|
znalost středoškolské chemie a matematiky, absolvování fyzikální chemie
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Kombinovaná zkouška
Vypracování všech zadaných úkolů a projektu.
|
|
Doporučená literatura
|
-
Dohnal, V., Novák, J., Matouš, J. Chemická termodynamika II - Fázové rovnováhy. VŠCHT Praha, 1997.
-
Malijevský, A. a kol. Breviář z fyzikální chemie. VŠCHT Praha, 2000.
-
Poling, B.E., Prausnitz, J.M., O'Connell, J.P. The Properties of Gases and Liquids. McGraw-Hill, 2001.
-
Pouchlý, J. Fyzikální chemie makromolekulárních a koloidních soustav. VŠCHT, Praha, 2001.
-
Prausnitz, J.M., Lichtenhaler, R.N., Azevedo, E.G. Molecular Thermodynamics of Fluid-Phase Equilibria. Prentice-Hall Inc., 1998.
|