Předmět: Fyzikálně chemické modelování v životním prostředí

« Zpět
Název předmětu Fyzikálně chemické modelování v životním prostředí
Kód předmětu KECHT/2FCHM
Organizační forma výuky Seminář
Úroveň předmětu Doktorský
Rok studia 1
Semestr Zimní a letní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Nezbeda Ivo, prof. RNDr. DrSc.
  • 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
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž)
  • Domácí příprava na výuku - 18 hodin za semestr
  • Účast na výuce - 42 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku - 80 hodin za semestr
Doporučená literatura
  • Poling, B.E., Prausnitz, J.M., O'Connell, J.P. The Properties of Gases and Liquids. McGraw-Hill, 2001.
  • Prausnitz, J.M., Lichtenhaler, R.N., Azevedo, E.G. Molecular Thermodynamics of Fluid-Phase Equilibria. Prentice-Hall Inc., 1998.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Fakulta životního prostředí Studijní plán (Verze): Environmentální analytická chemie (B) Kategorie: Ekologie a ochrana životního prostředí 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: -
Fakulta: Fakulta životního prostředí Studijní plán (Verze): Environmentální analytická chemie (B) Kategorie: Ekologie a ochrana životního prostředí 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: -