Předmět poskytuje studentům základní informace o metodách měření vybraných fyzikálně-chemických veličin. Vybrané veličiny (teplota, tlak, objem/hustota, tepelné vlastnosti) jsou základní vstupní veličiny pro klasickou termodynamiku, na jejímž základě lze vyhodnocovat neměřitelné termodynamické vlastnosti systémů.
Poslední úprava: Pátková Vlasta (15.01.2018)
Subject provides basic information on methods of measurements of selected physico-chemical quantities. Selected quantities (temperature, pressure, volume/density, thermal quantities) are basic quantities needed as input for classical thermodynamics employed for evaluation of non-measurable thermodynamic properties of systems.
Poslední úprava: Pátková Vlasta (15.01.2018)
Podmínky zakončení předmětu (Další požadavky na studenta) -
T.H. Preston. The international temperature scale of 1990 (ITS-90).. In Metrologia. 27 (1990): 3-10.
Volitelná:
B. Ogunnaike, W.H. Ray. Process Dynamics, Modeling, and Control. Oxford: Oxford University Press, 1994, s. ISBN 0-19-509119-1.
M.E. Brown, P.K. Gallagher, S.Z.D. Cheng, R.B. Kemp, S. Vyazovkin, N. Koga, C. Schick. Handbook of thermal analysis and calorimetry. : Elsevier, 2008, s. ISBN 978-0-444-53123-0.
T.H. Preston. The international temperature scale of 1990 (ITS-90). In Metrologia. 27 (1990): 3-10.
Recommended:
M.E. Brown, P.K. Gallagher, S.Z.D. Cheng, R.B. Kemp, S. Vyazovkin, N. Koga, C. Schick.. Handbook of thermal analysis and calorimetry. : Elsevier, 2008, s. ISBN 978-0-444-53123-0.
B. Ogunnaike, W.H. Ray. Process Dynamics, Modeling, and Control. Oxford: Oxford University Press, 1994, s. ISBN 0-19-509119-1.
Požadavky ke zkoušce (Forma způsobu ověření studijních výsledků) -
Podmínkou získání klasifikovaného zápočtu je absolvování písemného testu s výsledkem min. 50 bodů ze 100 možných. V případě neúspěchu opakování testu nebo ústní zkouška (dle uvážení zkoušejícího).
Poslední úprava: Pátková Vlasta (15.01.2018)
Written test with the result of min. 50 points of 100 naximum. If failed then either the repetition of the test or the oral examination (upon the decision of a teacher).
Poslední úprava: Pátková Vlasta (15.01.2018)
Sylabus -
1. Zpracování experimentálních dat - zákon šíření nejistot, nejistota parametrů vypočtených pomocí regrese. Mezinárodní teplotní stupnice ITS90.
2. Definice termodynamické teploty, jednotky teploty, teploměrné veličiny, záření černého tělesa.
3. Metody přesného měření teploty: odporové teploměry, termočlánky, atd. Dynamika jednoduchých tepelných soustav: teploměr, termostat.
4. Termická analýza: termogravimetrie, dielektrická a mechanická spektroskopie.
5. Měření tepla. Kategorizace kalorimetrů podle způsobu měření tepla (tepelného toku): kalorimetry diferenciální skenovací, tepelně vodivé, tepelně-pulzní, atd.
6. Konstrukce a kalibrace kalorimetrů, volba kalibračních látek.
7. Zpracování kalorimetrických dat: určení teplot fázových přechodů, tepel, tepelných kapacit, atd. Identifikace vratných a nevratných dějů.
8. Příklady interpretace experimentálních kalorimetrických záznamů: polymorfismus, konstrukce fázového diagramu, atd.
10. Měření tlaku, mechanické a elektrické převodníky. Vakuum, získávání vakua, vývěvy, měření vakua.
11. Klasifikace metod měření volumetrických vlastností, analýza faktorů ovlivňujících hustotu (teplota, tlak, čistota, izotopické složení).
12. Přímé metody pro kapaliny, příklady zařízení pro PVT měření. Metody pro stavové chování plynů a pevných látek.
13. Nepřímé metody pro kapaliny (vibrační hustoměr, vztlakové metody, rychlost zvuku).
14. Praktická cvičení: diferenciální skenovací kalorimetrie, kalibrace teploměrů, trojný bod vody, sestavení a vlastnosti tepelné soustavy - termostatu.
Poslední úprava: Vopička Ondřej (13.06.2025)
1. Processing of experimental data - uncertainty propagation, uncertainty of regression parameters. Current international temperature scale (ITS 90).
2. Definition of thermodynamic temperature and its units, black-body radiation, thermometric properties.
3. Methods for accurate measurements of temperature: resistance thermometers, thermocouples, etc. Dynamics of simple heat systems: thermometer, thermostat.
4. Thermal analysis: thermogravimetry, dielectric and mechanical spectroscopy.
5. Measurement of heat effects: differential scanning calorimetry, heat pulse calorimetry, etc.
6. Construction and calibration of calorimeters. Choice of calibration standards.
7. Processing of calorimetric data: temperature of phase transition, heat effect, heat capacity, etc. Identification of reversible and irreversible processes.
8. Examples of the interpretation of experimental measurements: polymorphism, phase diagrams, etc.
9. Purification and purity measurement. Concept of pressure. Pressure generation, pressure standards.
10. Measurement of pressure, mechanical and electrical transducers, standards. Vacuum. Vacuum generation, vacuum pumps, and measurement of low pressures.
11. Classification of methods for measurements of volumetric properties, analysis of factors affecting density (temperature, pressure, purity, isotopic composition).
12. Direct methods for liquids, examples of devices for PVT measurements. Methods for measurements of state behaviour of gases and solid substances.
14. Laboratory exercises: Differential Scanning Calorimetry, calibration of thermometers, triple point of water, setting and properties of a simple thermostat.
Absolvent předmětu by měl mít povšechnou znalost o metodách měření teploty, tlaku, objemu/hustoty a tepelných vlastností. V praxi by pak měl být schopen volby metody vhodné pro dané podmínky a požadavky.
Poslední úprava: Pátková Vlasta (15.01.2018)
After passing successfully the subject a student should have an overall knowledge on methods for measurement of temperature, pressure, volume/density, and thermal properties. In practice he/she should be able to select a proper method for a particular conditions and requirements.
Poslední úprava: Pátková Vlasta (15.01.2018)
Vstupní požadavky -
Pro zápis tohoto předmětu je nutno mít absolvován nebo současně zapsán předmět N403011 (Fyzikální chemie I) nebo předmět N403035 (Fyzikální chemie A).
Poslední úprava: Vopička Ondřej (05.02.2018)
To study this subject it is necessary either to pass or to be enroled in the subject N403011 (Fyzikální chemie I/Physical Chemistry I) or in the subject N403035 (Fyzikální chemie A/Physical Chemistry A).
