619-0001/07 – Physical Chemistry (FCH)

Gurantor departmentDepartment of Physical Chemistry and Theory of Technological ProcessesCredits7
Subject guarantorprof. Ing. Jana Dobrovská, CSc.Subject version guarantorprof. Ing. Jana Dobrovská, CSc.
Study levelundergraduate or graduateRequirementCompulsory
Year2Semestersummer
Study languageCzech
Year of introduction1999/2000Year of cancellation2007/2008
Intended for the facultiesFMTIntended for study typesMaster
Instruction secured by
LoginNameTuitorTeacher giving lectures
DOB30 prof. Ing. Jana Dobrovská, CSc.
FRA37 Ing. Hana Francová, Ph.D.
KOS37 Ing. Gabriela Kostiuková, Ph.D.
PER40 RNDr. Kristina Peřinová
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Full-time Credit and Examination 3+4

Subject aims expressed by acquired skills and competences

-­ to define thermodynamic quantities and thermodynamic laws ­- to utilize the fundamental thermodynamic quantities (enthalpy, entropy, Gibbs energy) for the system behaviour describing ­- to describe the chemical equilibrium – to monitor the dependence of the equilibrium constant on state variables (dependence on temperature, dependence on pressure) ­- to describe the phase equilibrium, Gibbs phase rule, phase equilibrium of pure substances ­- to define and to utilize basic terms of chemical kinetics - homogeneous and heterogeneous reaction, rate of chemical reaction, kinetic equation, order of reaction, rate constant ­- to monitor the dependence of the reaction rate on temperature and on pressure ­- to describe basic processes of heterogeneous reactions – diffusion, adsorption; to determine the rate-limiting process for heterogeneous processes ­- to apply gained theoretical knowledge in routine

Teaching methods

Summary

The topic of the subject is chemical thermodynamic and chemical kinetic and their application on the chemical and physical processes.

Compulsory literature:

Atkins,P.W., Physical Chemistry. Fourth Edition, Oxford: Oxford University Press, 1993. 995 p. Lupis,C.H.P.Chemical Thermodynamics of materials. New York, North-Holland, 1983. 581 p.

Recommended literature:

Way of continuous check of knowledge in the course of semester

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerequisities

Subject has no prerequisities.

Co-requisities

Subject has no co-requisities.

Subject syllabus:

Plyny v metalurgii. Tepelné kapacity látek, pravá a střední kapacita. Přehled teorií tep. kapacit, teplotní závislost. Změna tep. kapacity chem. reakce. Fenomenologická a statistická termodynamika. I. věta termodynamická, formulace, obsah, rozbor, význam. Entalpie, termodynamická definice tep. kapacit. Výpočet ohřevu a ochlazování látek. Termochem. zákony, výpočet reakčních tepel a jejich teplotní závislost. Teoretická reakční teplota. II. věta termodynamická, entropie, výpočet změn. Gibbsova a Helmholtzova energie, termodynamické potenciály. Gibbsova-Helmholtzova rovnice, integrace, chemický potenciál. Rozhodování o průběhu a rovnováze dějů. Chemické rovnováhy, formy rovnovážných konstant. Rovnice reakční izotermy. Rovnice reakční izobary a izochory, integrace. Výpočet rovnovážných složení. Parciální molární veličiny. Fyzikální rovnováhy a jejich podmínky. Gibbsovo pravidlo fází, aplikace na fyzikální a chemické rovnováhy. Rozdělení soustav podle Gibbsova pravidla fází. Rovnice Clasius-Clapeyronova a její formy pro rovnováhy v jednosložkových soustavách. Kinetika homogenních chemických reakcí. Rychlost reakce, řád, molekularita, mechanizmus. Zákon o působení aktivních hmot. Kinetická interpretace rovnováhy. Kinetika izotermních reakcí 1. a vyšších řádů. Poločas reakce, výpočet rozsahu reakce. Závislost reakční rychlosti na teplotě, rovnice Arrheniova. Teorie aktivních srážek a aktivovaného komplexu. Heterogenní kinetika a její články. Adsorpce, rovnice Freundlichova, Langmuirova, BET. Adsorpčně-desorpční hystereze. Difúze, I. a II. Fickův zákon, principy řešení. Konvektivní difúze. Jednodušší aplikace spojování článků heterogenní kinetiky.

Conditions for subject completion

Full-time form (validity from: 1960/1961 Summer semester)
Task nameType of taskMax. number of points
(act. for subtasks)
Min. number of points
Exercises evaluation and Examination Credit and Examination 100 (100) 51
        Exercises evaluation Credit 45 (45) 0
                Laboratory work Laboratory work 16  0
                Written exam Written test 26  0
                Other task type Other task type 3  0
        Examination Examination 55 (55) 0
                Written examination Written examination 15  0
                Oral Oral examination 40  0
Mandatory attendence parzicipation:

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.FormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2004/2005 (M2109) Metallurgical Engineering (3904T009) Environment Protection in Metalurgy P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2004/2005 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2004/2005 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T022) Slévárenství (04) Slévárenství P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2004/2005 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T030) Tváření materiálů (05) Tváření materiálů P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2004/2005 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T024) Thermal Engineering (01) Tepelná technika P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2004/2005 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T020) Industrial Ceramics and Refractory Materials (02) Průmyslová keramika a žárovzdorné materiály P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2004/2005 (M2109) Metallurgical Engineering (3902T007) Automation and Computer Techniques in Metalurgy P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2004/2005 (M3909) Process Engineering (3911T008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu (01) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálů P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2004/2005 (M3909) Process Engineering (2807T004) Chemical Engineering (02) Chemické inženýrství P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2004/2005 (M3909) Process Engineering (2811T002) Chemie a technologie paliv (03) Chemie a technologie paliv P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2004/2005 (M3909) Process Engineering (2805T002) Chemie a technologie ochrany životního prostředí (04) Chemie a technologie ochrany životního prostředí P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2004/2005 (M3909) Process Engineering (3911T023) Quality Control Management P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2004/2005 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T020) Nové technické materiály (01) New Technical Materials P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2004/2005 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T010) Kovové materiály (02) Metalic Materials P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2004/2005 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T019) Neželezné kovy (03) Non-ferous Metals P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2003/2004 (M2109) Metallurgical Engineering (3904T009) Environment Protection in Metalurgy P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2003/2004 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T999) Metallurgy P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2003/2004 (M3909) Process Engineering (3909T999) Metallurgy - transient Year /bachelor to magister/ (01) Metalurgy - transient Year /bachelor to magister/ P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2003/2004 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2003/2004 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T022) Slévárenství (04) Slévárenství P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2003/2004 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T030) Tváření materiálů (05) Tváření materiálů P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2003/2004 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T024) Thermal Engineering (01) Tepelná technika P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2003/2004 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T020) Industrial Ceramics and Refractory Materials (02) Průmyslová keramika a žárovzdorné materiály P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2003/2004 (M2109) Metallurgical Engineering (3902T007) Automation and Computer Techniques in Metalurgy P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2003/2004 (M3909) Process Engineering (3911T008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu (01) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálů P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2003/2004 (M3909) Process Engineering (2807T004) Chemical Engineering (02) Chemické inženýrství P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2003/2004 (M3909) Process Engineering (2811T002) Chemie a technologie paliv (03) Chemie a technologie paliv P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2003/2004 (M3909) Process Engineering (2805T002) Chemie a technologie ochrany životního prostředí (04) Chemie a technologie ochrany životního prostředí P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2003/2004 (M3909) Process Engineering (3911T023) Quality Control Management P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2003/2004 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T020) Nové technické materiály (01) New Technical Materials P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2003/2004 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T010) Kovové materiály (02) Metalic Materials P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2003/2004 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T019) Neželezné kovy (03) Non-ferous Metals P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2003/2004 (M3910) Physical and Materials Engineering (3910T999) Metallurgy (01) Transient Year /bachelor to magister/ P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2003/2004 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T999) Metallurgy (01) Transient Year /bachelor to magister/ P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2003/2004 (N2109) Metallurgical Engineering (2109T001) Economics and Management in Metalurgy P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2003/2004 (N2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2003/2004 (N2109) Metallurgical Engineering (2109T020) Průmyslová keramika a žáruvzdorné materiály P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2003/2004 (N2109) Metallurgical Engineering (2109T022) Slévárenství P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2003/2004 (N2109) Metallurgical Engineering (2109T024) Termal Engineering P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2003/2004 (N2109) Metallurgical Engineering (2109T030) Tváření materiálů P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2003/2004 (N2109) Metallurgical Engineering (3902T007) Automatizace a počítačová technika v metalurgii P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2003/2004 (N2109) Metallurgical Engineering (3904T009) Ochrana životního prostředí v metalurgii P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2003/2004 (N3909) Process Engineering (2805T002) Chemie a technologie ochrany životního prostředí P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2003/2004 (N3909) Process Engineering (2807T004) Chemical Engineering P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2003/2004 (N3909) Process Engineering (2811T002) Chemie a technologie paliv P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2003/2004 (N3909) Process Engineering (3911T008) Chemical and Physical Methods of Material Testing P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2003/2004 (N3909) Process Engineering (3911T023) Quality Control Management P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2003/2004 (N3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T010) Kovové materiály P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2003/2004 (N3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T019) Neželezné kovy P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2003/2004 (N3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T020) Nové technické materiály P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2002/2003 (M2109) Metallurgical Engineering (3904T009) Environment Protection in Metalurgy P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2002/2003 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T999) Metallurgy P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2002/2003 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2002/2003 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T022) Slévárenství (04) Slévárenství P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2002/2003 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T030) Tváření materiálů (05) Tváření materiálů P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2002/2003 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T024) Thermal Engineering (01) Tepelná technika P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2002/2003 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T020) Industrial Ceramics and Refractory Materials (02) Průmyslová keramika a žárovzdorné materiály P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2002/2003 (M2109) Metallurgical Engineering (3902T007) Automation and Computer Techniques in Metalurgy P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2002/2003 (M3909) Process Engineering (3911T008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu (01) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálů P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2002/2003 (M3909) Process Engineering (2807T004) Chemical Engineering (02) Chemické inženýrství P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2002/2003 (M3909) Process Engineering (2811T002) Chemie a technologie paliv (03) Chemie a technologie paliv P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2002/2003 (M3909) Process Engineering (2805T002) Chemie a technologie ochrany životního prostředí (04) Chemie a technologie ochrany životního prostředí P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2002/2003 (M3909) Process Engineering (3911T023) Quality Control Management P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2002/2003 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T020) Nové technické materiály (01) New Technical Materials P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2002/2003 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T010) Kovové materiály (02) Metalic Materials P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2002/2003 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T019) Neželezné kovy (03) Non-ferous Metals P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2001/2002 (M2109) Metallurgical Engineering (3904T009) Environment Protection in Metalurgy P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2001/2002 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T999) Metallurgy P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2001/2002 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2001/2002 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T022) Slévárenství (04) Slévárenství P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2001/2002 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T030) Tváření materiálů (05) Tváření materiálů P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2001/2002 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T024) Thermal Engineering (01) Tepelná technika P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2001/2002 (M2109) Metallurgical Engineering (3902T007) Automation and Computer Techniques in Metalurgy P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2001/2002 (M3909) Process Engineering (3911T008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu (01) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálů P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2001/2002 (M3909) Process Engineering (2807T004) Chemical Engineering (02) Chemické inženýrství P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2001/2002 (M3909) Process Engineering (2811T002) Chemie a technologie paliv (03) Chemie a technologie paliv P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2001/2002 (M3909) Process Engineering (2805T002) Chemie a technologie ochrany životního prostředí (04) Chemie a technologie ochrany životního prostředí P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2001/2002 (M3909) Process Engineering (3911T023) Quality Control Management P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2001/2002 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T020) Nové technické materiály (01) New Technical Materials P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2001/2002 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T010) Kovové materiály (02) Metalic Materials P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2001/2002 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T019) Neželezné kovy (03) Non-ferous Metals P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2000/2001 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T999) Metallurgy P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2000/2001 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T001) Economics and Management in Metalurgy P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner