PřF:C6730 Phase Equilibria Thermodynam. - Course Information

C6730 Phase Equilibria Thermodynamics

Extent and Intensity

2/0/0. 3 credit(s). Recommended Type of Completion: zk (examination). Other types of completion: k (colloquium).

Teacher(s)

prof. RNDr. Jiří Sopoušek, CSc. (lecturer)

Guaranteed by

prof. RNDr. Jiří Sopoušek, CSc.
Chemistry Section – Faculty of Science

Prerequisites

C3140 or C3401 (Physical Chemistry I)

Course Enrolment Limitations

The course is also offered to the students of the fields other than those the course is directly associated with.

fields of study / plans the course is directly associated with

there are 25 fields of study the course is directly associated with, display

Course objectives

Thermodynamic conditions of phase equilibrium. Phase diagrams. Calculations and predictions of phase diagrams. Kinetic of reaching up to an equilibrium state. Stable and metastable phase equilibria. The influence of diffusion and nucleation on reaching up equilibrium state. Theory of phase equilibria in real systems. Examples of phase equilibria calculations in real systems. Experimental ways of phase equilibrium study. Chemical equilibria calculations.

Syllabus (in Czech)

• Termodynamické základy teorie fázových rovnováh: Termodynamické stavové funkce soustavy, Gibbsova energie soustavy a její vlastnosti, molární a parciální molární veličiny, závislost Gibbsovy energie čistých složek na teplotě a tlaku. Termodynamika mísení, stavové chování směsi: vyjádření složení směsi, Gibbsova-Duhemova rovnice, závislost Gibbsovy energie reálné soustavy na teplotě, tlaku a složení soustavy, aktivitní koeficienty, dodatkové funkce, mg. příspěvek, fázové pravidlo a stabilita fází. Zákony zachování hmoty, náboje a stechiometrie v termodynamických soustavách. Termodynamická podmínka stability fázové rovnováhy: Kritéria rovnováhy: diferenciální podmínka fázové rovnováhy, integrální podmínka fázové rovnováhy. Matematické řešení problému fázové rovnováhy. Fázové diagramy heterogenních soustav, základní typy fázových, diagramů, geometrická termodynamika, znázornění fázových diagramů, možné průběhy fázových hranic.Výpočty a predikce fázových diagramů. Kinetika dosažení rovnovážného stavu: Stabilní a metastabilní fázové rovnováhy, bezdifúzní fázové přeměny, role difúze a nukleace při ustavování rovnovážných stavů. Nukleace fází. Simulace difůzních procesů v heterogenních soustavách. Metody experimentálního studia fázových rovnováh: Získávání fázových dat, získávání termodynamických dat, měřitelné termodynamické veličiny. Zdroje dat a jejich přesnost. Reálné fázové rovnováhy: Hranice fázových oblastí jednosložkových soustav: stavové chování čisté látky, standardní stavy. Fázové rovnováhy v binárních soustavách: rovnováha kapalina-pára, kapalina-kapalina, směsi těkavých kapalin, destilace, pásmové čistění, roztoky netěkavých látek, koligativní vlastnosti, rovnováha kapalina-pevná látka a pevná látka-pevná látka. Fázové diagramy s neomezenou rozpustností v tuhé fázi, s částečnou a úplnou nerozpustností v tuhé fázi a s intermetalickými sloučeninami. Fázové rovnováhy ve vícesložkových soustavách, řezy fázovými diagramy. Příklady výpočtů fázových rovnováh a fázových diagramů v reálných systémech. Výpočty chemických rovnováh: Rovnovážná konstanta, homogenní systém, reakční koordináta, reakce v plynné fázi a v heterogenní soustavě. Algoritmy výpočtu chemických rovnováh.. Příklady výpočtů chemických rovnováh.

Literature

• Physical chemistry (Orig.) : Fizičeskaja chimija : Fyzikální chemie [Moore, 1979] : Fyzikální chemie [Moore, 1981]. info

Language of instruction

Czech

Further comments (probably available only in Czech)

The course is taught annually.
The course is taught: every week.

• Enrolment Statistics (Spring 2002, recent)
  
• Permalink: https://is.muni.cz/course/sci/spring2002/C6730