619-0006/02 – Physical Chemistry and Kinetics of Explosions (FCHKE)

Gurantor departmentDepartment of Physical Chemistry and Theory of Technological ProcessesCredits6
Subject guarantorprof. Ing. Jana Dobrovská, CSc.Subject version guarantorprof. Ing. Jana Dobrovská, CSc.
Study levelundergraduate or graduateRequirementCompulsory
Year3Semesterwinter
Study languageCzech
Year of introduction1999/2000Year of cancellation2006/2007
Intended for the facultiesFBIIntended for study typesMaster
Instruction secured by
LoginNameTuitorTeacher giving lectures
DOB30 prof. Ing. Jana Dobrovská, CSc.
DOB36 prof. Ing. Ľudovít Dobrovský, CSc., dr.h.c.
R1E37 doc. Ing. Lenka Řeháčková, Ph.D.
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Full-time Credit and Examination 3+3
Combined Credit and Examination 24+0

Subject aims expressed by acquired skills and competences

- předmět s uvedeným číselným označením se už nevyučuje

Teaching methods

Summary

Application of the physico-chemical laws on the processes of combustion, explosion and extiguishing.

Compulsory literature:

Atkins,P.W., Physical Chemistry. Fourth Edition, Oxford: Oxford University Press, 1993. 995 p. Warnatz,J., Maas,U., Dibble,R.W., Combustion. Physical and Chemical Fundamentals, Modelling and Simulation, Experiments, Pollutant Formation. Springer-Verlag Berlin Heidelberg New Uork. 1996. 265 p. Warren Strahle C., An Introduction to Combustion. Gordon and Breach Science Publishers. Combustion Science and Technology Book Series.Volume 1. 1993. 166p.

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, ideální plyn, stavová rovnice ideálního plynu a její speciální případy, reálné plyny, rovnice van der Waalsova, rovnice Abelova. Tepelné kapacity – definice; závislosti tepelných kapacit na teplotě, změna tepelné kapacity v průběhu chemické reakce, teplotní závislost změny tepelné kapacity reakce. Formulace a rozbor I. věty termodynamické, teplo za stálého tlaku a stálého objemu, entalpie. Ohřev a ochlazování látek. Reakční tepla. Termochemické zákony. Výpočet reakčních tepel. Spalné teplo. Výbuchové teplo. Závislost reakčního tepla na teplotě - Kirchhoffovy rovnice a jejich použití. Teoretická reakční teplota. II. věta termodynamická, entropie, změna entropie s teplotou, změna entropie chemické reakce, změna entropie chemické reakce s teplotou. Termodynamické potenciály (Helmholtzova a Gibbsova energie) a jejich význam. Teplotní závislost Gibbsovy a Helmholtzovy energie. Vyjadřování rovnovážných konstant. Rovnice reakční izotermy. Stupeň konverze. Vliv teploty na rovnováhu chemické reakce – rovnice reakční izobary a izochory. Fyzikální rovnováhy. Gibbsův zákon fází.. Rovnice Clapeyronova a Clausius- Clapeyronova. Roztoky, Raoultův zákon. Destilace. Chemická kinetika, základní kinetické pojmy – reakční rychlost, zákon účinku hmotnosti (Guldberg – Waagův zákon), molekularita a řád reakce. Kinetika reakcí prvého řádu, poločas reakce 1. řádu. Kinetika reakcí vyšších řádů. Mechanismus chemické reakce, řídící děj u následných a paralelních reakcí. Závislost reakční rychlosti na teplotě – Arrheniova rovnice. Závislost reakční rychlosti na tlaku. Závislost reakční rychlosti na koncentraci reagujících složek. Kinetika heterogenních dějů – základní články, difúze, zákony difúze a možnosti matematického řešení. Difúze s následnou chemickou reakcí na mezifázovém rozhraní. Adsorpce, adsorpce plynů na tuhé fázi, Freundlichova, Langmuirova a BET adsorpční izotermy. Adsorpce v roztocích, Gibbsova adsorpční izoterma. Mechanismus reakcí hoření, teorie řetězových reakcí. Meze vznícení, první (dolní), druhá (horní) a třetí tlaková mez vznícení. Teorie tepelného samovznícení, zápalná teplota. Homogenní a heterogenní hoření. Kinetické a difúzní hoření. Adiabatická (teoretická) teplota plamene. Složení hořlavin a produkty hoření. Měrné spalné teplo a měrná výhřevnost. Spalování tuhých a kapalných paliv. Množství kyslíku a vzduchu pro hoření. Spalování plynných paliv. Množství kyslíku a vzduchu pro hoření. Mechanismus výbušných přeměn, explozivní hoření, výbuch II. řádu, detonace. Výbuchová rizika. Teorie hašení a jeho fyzikálně chemické principy.

Conditions for subject completion

Conditions for completion are defined only for particular subject version and form of study

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.FormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2006/2007 (N3908) Fire Protection and Industrial Safety (3908T006) Fire Protection Engineering and Industrial Safety (30) Fire Protection Engineering and Industrial Safety K Czech Praha 2 Compulsory study plan
2006/2007 (N3908) Fire Protection and Industrial Safety (3908T006) Fire Protection Engineering and Industrial Safety (30) Fire Protection Engineering and Industrial Safety K Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2005/2006 (M3908) Fire Protection and Industrial Safety (3908T006) Fire Protection Engineering and Industrial Safety K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2005/2006 (M3908) Fire Protection and Industrial Safety (3908T006) Fire Protection Engineering and Industrial Safety K Czech Praha 3 Compulsory study plan
2005/2006 (N3908) Fire Protection and Industrial Safety (3908T006) Fire Protection Engineering and Industrial Safety (30) Fire Protection Engineering and Industrial Safety K Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2005/2006 (N3908) Fire Protection and Industrial Safety (3908T006) Fire Protection Engineering and Industrial Safety (30) Fire Protection Engineering and Industrial Safety K Czech Praha 2 Compulsory study plan
2004/2005 (M3908) Fire Protection and Industrial Safety (3908T006) Fire Protection Engineering and Industrial Safety P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2004/2005 (M3908) Fire Protection and Industrial Safety (3908T006) Fire Protection Engineering and Industrial Safety K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2004/2005 (N3908) Fire Protection and Industrial Safety (3908T006) Fire Protection Engineering and Industrial Safety (30) Fire Protection Engineering and Industrial Safety K Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2003/2004 (M3908) Fire Protection and Industrial Safety (3908T006) Fire Protection Engineering and Industrial Safety P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2003/2004 (M3908) Fire Protection and Industrial Safety (3908T006) Fire Protection Engineering and Industrial Safety K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2003/2004 (N3908) Fire Protection and Industrial Safety (3908T006) Fire Protection Engineering and Industrial Safety (30) Fire Protection Engineering and Industrial Safety K Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2002/2003 (M3908) Fire Protection and Industrial Safety (3908T006) Fire Protection Engineering and Industrial Safety P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2002/2003 (M3908) Fire Protection and Industrial Safety (3908T006) Fire Protection Engineering and Industrial Safety K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2002/2003 (N3908) Fire Protection and Industrial Safety (3908T006) Fire Protection Engineering and Industrial Safety (30) Fire Protection Engineering and Industrial Safety K Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2001/2002 (M3908) Požární ochrana a průmyslová bezpečnost (3908T006) Fire Protection Engineering and Industrial Safety K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2001/2002 (M3908) Požární ochrana a průmyslová bezpečnost (3908T006) Fire Protection Engineering and Industrial Safety P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2000/2001 (M3908) Požární ochrana a průmyslová bezpečnost (3908T006) Fire Protection Engineering and Industrial Safety K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2000/2001 (M3908) Požární ochrana a průmyslová bezpečnost (3908T006) Fire Protection Engineering and Industrial Safety P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner