Stavové chování a základy termodynamiky - P403024
Anglický název: State Behaviour and Fundamentals of Thermodynamics
Zajišťuje: Ústav fyzikální chemie (403)
Platnost: od 2020
Semestr: oba
Body: 0
E-Kredity: 0
Způsob provedení zkoušky:
Rozsah, examinace: 0/0 Jiné [hodiny/týden]
Počet míst: zimní:neurčen / neurčen (neurčen)
letní:neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh:  
Poznámka: předmět je určen pouze pro doktorandy
student může plnit i v dalších letech
předmět lze zapsat v ZS i LS
Garant: Růžička Květoslav prof. Ing. CSc.
Fulem Michal prof. Ing. Ph.D.
Termíny zkoušek   
Anotace
Poslední úprava: Růžička Květoslav prof. Ing. CSc. (21.10.2020)
Předmět se zabývá stavovým chováním a termodynamickými vlastnostmi homogenních fluidních systémů. K popisu je využito pokročilých stavových rovnic (CPA [Cubic plus association], PC SAFT [perturbed chain statistical associating fluid theory], Fundamental EOS,...). Zvýšená pozornost je věnována popisu vícesložkových soustav, ať už při popisu stavového chování, tak i v navazující termodynamické části. Je rovněž demonstrováno použití stavových rovnic pro řešení fázových rovnovah.
Výstupy studia předmětu
Poslední úprava: Růžička Květoslav prof. Ing. CSc. (21.10.2020)

Studenti budou umět:

Zjistit stav sytému (teplota, tlak, objem, látkové množství) pomocí stavových rovnic.

Počítat tytéž veličiny pro směsi za použití různých přístupů (směšovací pravidla, teorém korespondujících stavů, empirické "zákony")

Vypočítat teplo a práci za stanovených podmínek (děj adiabatický, izotermní, izochorický, izobarický).

Vypočítat termodynamické veličiny čistých látek i směsí (entropie, entalpie, Gibbsova energie,...) v závislosti na teplotě a tlaku, resp. hustotě.

Aplikovat stavové rovnice na řešení fázových rovnováh.

Posoudit stabilitu systému z termodynamického hlediska.

Literatura
Poslední úprava: Růžička Květoslav prof. Ing. CSc. (21.10.2020)

1. Novák J., Růžička K., Fulem M., Cibulka I. Chemická termodynamika I VŠCHT Praha 2016, ISBN 978-80-7080-948-8

2. Novák, J.P., K. Růžička, and M. Fulem, Calculation of Thermodynamic Functions from Volumetric Properties, CHAPTER 17 in Volume Properties: Liquids, Solutions and Vapours. 2015, The Royal Society of Chemistry, Cambridge,UK. p. 476-492.

3. Gmehling J., Kolbe B., Kleiber M., Rarey J.: Chemical Thermodynamics for Process Simulation, WILEY-VCH, ISBN: 978-3-527-31277-1

4. Sandler, S.I., Chemical, biochemical, and engineering thermodynamics. 2006, Hoboken, N.J.: John Wiley. ISBN 978-0-471-66174-0

5. Span, R., Multiparameter equations of state : an accurate source of thermodynamic property data. 2000, Berlin: Springer. ISBN 3-540-67311-3

6. Goodwin A.R.H., Sengers J., Peters C.J. Applied Thermodynamics of Fluids. Royal Society of Chemistry 2010, ISBN 978-18-4755-806-2

Sylabus
Poslední úprava: Růžička Květoslav prof. Ing. CSc. (21.10.2020)

1. Termodynamické zákony, termodynamické vlastností ideálního plynu, úvod do mezimolekulárních interakcí.

2. Kritický bod, teorém korespondujících stavů a jeho aplikace.

3. Experimentální stanovení stavového chování a využití odhadových metod.

4. Kubické stavové rovnice a jejich rozšíření na asociující systémy.

5. Viriální stavová rovnice a od ní odvozené semiempirické stavové rovnice(rovnice BWR, Benderova, Starlingova).

6. Fundamentální stavové rovnice reálných tekutin.

7. Stavové rovnice typu SAFT (Statistical associating fluid theory).

8. Stavové chování reálných směsí, porovnání klasických a moderních postupů.

9. Popis neideality tekutin pomocí doplňkových a reziduálních veličin.

10. Parciální molární veličiny, termodynamické veličiny reálných tekutin.

11. Výpočet tepla a práce při různých dějích.

12. Jednosložkové fázové rovnováhy, termodynamická extrapolace mimo experimentálně dostupný rozsah tlaků.

13. Vícesložkové fázové rovnováhy, aplikace pro separační procesy a farmakologické aplikace.

14. Kritéria stability systému.

Studijní prerekvizity
Poslední úprava: Kubová Petra Ing. (21.10.2020)

Fyzikální chemie II.