Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Termodynamika chemiczna
Tok studiów:
2018/2019
Kod:
CTC-1-302-s
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Technologia Chemiczna
Semestr:
3
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
prof. dr hab. inż. Godlewska Elżbieta (godlewsk@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
prof. dr hab. inż. Godlewska Elżbieta (godlewsk@agh.edu.pl)
dr Klich-Kafel Joanna (klikaf@agh.edu.pl)
dr Łańcucki Łukasz (lancucki@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Moduł umożliwia zdobycie wiedzy w zakresie podstaw termodynamiki przemian fizycznych i reakcji chemicznych w układach jednorodnych i niejednorodnych oraz umiejętności ich zastosowania w praktyce.

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 zna zasady termodynamiki i rozumie pojęcia funkcji stanu, funkcji termodynamicznych i związków pomiędzy nimi TC1A_W01 Egzamin,
Kolokwium
M_W002 rozumie zjawisko równowagi chemicznej oraz prawa rządzące kierunkami zachodzenia reakcji chemicznych TC1A_W01 Egzamin,
Kolokwium
Umiejętności
M_U001 umie określić kierunek zachodzenia reakcji chemicznych TC1A_U02, TC1A_U05 Kolokwium,
Egzamin
M_U003 potrafi wykonać obliczenia efektów cieplnych reakcji i zmian funkcji termodynamicznych TC1A_U02 Kolokwium,
Egzamin
Kompetencje społeczne
M_K001 rozumie relacje pomiędzy teoretyczną wiedzą chemiczną i fizyczną a rozwojem technologicznym TC1A_K06 Aktywność na zajęciach
M_K002 dostrzega rolę poznawczą termodynamiki w rozumieniu procesów przebiegających w przyrodzie TC1A_K02 Udział w dyskusji
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 zna zasady termodynamiki i rozumie pojęcia funkcji stanu, funkcji termodynamicznych i związków pomiędzy nimi + - - - - - - - - - -
M_W002 rozumie zjawisko równowagi chemicznej oraz prawa rządzące kierunkami zachodzenia reakcji chemicznych + - - - - + - - - - -
Umiejętności
M_U001 umie określić kierunek zachodzenia reakcji chemicznych - - - - - + - - - - -
M_U003 potrafi wykonać obliczenia efektów cieplnych reakcji i zmian funkcji termodynamicznych - - - - - + - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 rozumie relacje pomiędzy teoretyczną wiedzą chemiczną i fizyczną a rozwojem technologicznym + - - - - - - - - - -
M_K002 dostrzega rolę poznawczą termodynamiki w rozumieniu procesów przebiegających w przyrodzie + - - - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

- Wprowadzenie do termodynamiki. Podstawowe pojęcia i definicje. I zasada termodynamiki. Definicje i sens fizyczny funkcji U i H.
- Termodynamika przemian gazowych – gazy doskonałe i rzeczywiste, mieszaniny gazowe.
- Termodynamika przemian fazowych i reakcji chemicznych.
- Podstawy termochemii: prawo Hessa, prawo Kirchhoffa, cykl Carnota i inne cykle odwracalne.
- Termodynamika – II zasada – pojęcie entropii, entropia przemian gazowych, przemian fazowych i reakcji chemicznych.
- Funkcja G i F – kryteria samorzutności procesów w przyrodzie – związki pomiędzy funkcjami termodynamicznymi.
- Równowagi fazowe w układach jednoskładnikowych, dwuskładnikowych i wieloskładnikowych. Reguła faz Gibbsa.
- Cząstkowe wielkości molowe, potencjał chemiczny, funkcje mieszania i nadmiaru.
- Równowagi ciecz-para, wielkości koligatywne, destylacja.
- Równowagi ciecz-ciecz, ekstrakcja.
- Równowagi ciało stałe – ciecz. Typy diagramów fazowych, ich konstrukcja i interpretacja.
- Równowagi chemiczne – stała równowagi dla układów homogenicznych – stała równowagi dla układów heterogenicznych.
- Sterowanie przebiegiem reakcji chemicznych. Izobara vant’ Hoffa. Reguła Le Chateliera.
- Ogniwa chemiczne – termodynamika ogniw.

Zajęcia seminaryjne:

1. Obliczanie zmian funkcji termodynamicznych w przemianach gazowych, przemianach fazowych oraz reakcjach chemicznych.
2. Zależność funkcji termodynamicznych od temperatury.
3. Ocena możliwości samorzutnego zachodzenia procesów fizycznych i reakcji chemicznych.
4. Obliczenia związane z równowagą chemiczną.
5. Obliczenia związane z diagramami równowagi fazowej dla układów jedno- lub dwuskładnikowych.
6. Obliczenia związane z termodynamiką ogniw chemicznych.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 172 godz
Punkty ECTS za moduł 6 ECTS
Udział w wykładach 30 godz
Udział w zajęciach seminaryjnych 30 godz
Przygotowanie do zajęć 45 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 65 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa = 0,4 x średnia ocena z seminarium + 0,6 x średnia ocena z egzaminu (oceny średnie to średnie arytmetyczne ocen ze wszystkich terminów)

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Nie ma

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Sz. Chudoba, Z. Kubas, K. Pytel, Elementy chemii fizycznej, Wyd. AGH
2. A. Kartuszyńska, Ch.A. Lelczuk, A.G. Stromberg, Zbiór zadań z termodynamiki chemicznej, PWN W-wa 1977.
3. A. Staronka, Chemia fizyczna, Wyd. AGH 1994 (i późniejsze wydania)
4. H. Buchowski, W. Ufnalski, Podstawy termodynamiki, WNT W-wa 1994
5. P.W. Atkins, Chemia fizyczna, PWN Warszawa 2012
6. K. Pigoń, Z. Ruziewicz, Chemia fizyczna t.1, PWN Warszawa 2011

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Publikacje znajdują się na stronie Biblioteki Głównej AGH w Krakowie: http://bpp.agh.edu.pl/

Informacje dodatkowe:

Obecność na zajęciach jest obowiązkowa.