PředmětyPředměty(verze: 853)
Předmět, akademický rok 2019/2020
  
Equilibria in Heterogeneous Systems - AP126001
Anglický název: Equilibria in Heterogeneous Systems
Zajišťuje: Ústav inženýrství pevných látek (126)
Platnost: od 2019
Semestr: oba
Body: 0
E-Kredity: 0
Způsob provedení zkoušky:
Rozsah, examinace: 3/0 Jiné [hodiny/týden]
Počet míst: zimní:neomezen / neurčen (neurčen)
letní:neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: angličtina
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh: doktorské
Poznámka: předmět je určen pouze pro doktorandy
student může plnit i v dalších letech
předmět lze zapsat v ZS i LS
Garant: Sedmidubský David prof. Dr. Ing.
Leitner Jindřich prof. Ing. DrSc.
Záměnnost : D126002, P126001
Anotace -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.11.2018)
Termodynamické výpočty jsou běžnou součástí modelování různých procesů přípravy a zpracování zejména anorganických materiálů. Předmět Chemické a fázové rovnováhy v heterogenních systémech je zaměřen na tuto problematiku a v pokročilé formě probírá stavové chování a termodynamické vlastnosti čistých pevných látek a tuhých roztoků, experimentální a výpočetní postupy jejich stanovení, metodiku výpočtu fázových a chemických rovnovah (včetně praktické demonstrace systému FactSage) a rovněž i rovnováhy v systémech s významným vlivem fázových rozhraních, které se uplatní např. při studiu nanostrukturovaných materiálů.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.11.2018)

Studenti budou umět:

Aplikovat vhodné termodynamické modely pro popis tavenin a tuhých roztoků.

Posoudit věrohodnost experimentálně získaných, empiricky odhadnutých nebo teoreticky vypočtených termodynamických dat.

Vypočítat rovnovážné složení komplexních heterogenních systémů včetně systémů s významným vlivem povrchů a fázových rozhraní.

Literatura -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.11.2018)

Z: Leitner J., Voňka P.: Termodynamika materiálů, skripta VŠCHT, Praha 1992. Skripta jsou dostupná na webu: http://www.vscht.cz/ipl/termodyn/termmatskr.htm).

D: Gaskell D.R., Laughlin D.E.: Introduction to Thermodynamics of Materials, 6th edition (694 pp). CRC Press (2017), ISBN-13: 978-1498757003

D: DeHoff R.: Thermodynamics in Materials Science, 2nd edition (624 pp). CRC Press (2016), ISBN-13: 978-0849340659

Studijní opory -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.11.2018)

Prezentace k jednotlivým přednáškám na https://ipl.vscht.cz/studium/studijni-materialy/chem-faz-rovn

Metody výuky -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.11.2018)

Přednášky

Sylabus -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.11.2018)

1. Stavové chování a termodynamické funkce pevných látek v oblasti vysokých tlaků, magnetický příspěvek k termodynamickým funkcím, extrapolace Cp mimo oblast stability.

2. Substituční roztoky, směšovací a dodatkové termodynamické funkce, model asociujícího roztoku. Podmřížkový model roztoků (roztoky stechiometrických sloučenin, intersticiální roztoky, iontové taveniny).

3. Experimentální metody získávání termodynamických dat pevných látek. Experimentální metody stanovení fázových rovnovah a konstrukce fázových diagramů.

4. Metody pro odhad termodynamických dat pevných látek. Možnosti ab-initio výpočtů termodynamických dat pevných látek.

5. Termodynamický popis částečně otevřených systémů (nestechiometrické fáze, stálý chemický potenciál). Výpočet fázových rovnovah z termodynamických dat, konstrukce fázových diagramů v částečně otevřených soustavách typu Me-O.

6. Výpočet rovnovážného složení komplexních heterogenních systémů metodou minimalizace celkové Gibbsovy energie systému, rovnováhy v systémech elektricky nabitých částic - vodné roztoky elektrolytů, iontové taveniny.

7. Termodynamika povrchů a fázových rozhraní, (struktura povrchů, povrchová energie, povrchové napětí). Vliv povrchů na fázové a chemické rovnováhy (zvýšení tenze par, snížení teploty tání, termodynamická stabilita polymorfních forem).

8. Počítačový systém FactSage - termodynamická data čistých látek, taveniny a pevné roztoky, termodynamické výpočty, fázové diagramy, chemické rovnováhy.

Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.11.2018)

Vyřešení alespoň dvou ze tří příkladů zadaných jako samostanou domácí práci.

Alespoň 50% úspěšnost v písemném zkoušce.

 
VŠCHT Praha