619-0006/02 – Physical Chemistry and Kinetics of Explosions (FCHKE)
Gurantor department | Department of Physical Chemistry and Theory of Technological Processes | Credits | 6 |
Subject guarantor | prof. Ing. Jana Dobrovská, CSc. | Subject version guarantor | prof. Ing. Jana Dobrovská, CSc. |
Study level | undergraduate or graduate | Requirement | Compulsory |
Year | 2 | Semester | winter |
| | Study language | Czech |
Year of introduction | 1999/2000 | Year of cancellation | 2006/2007 |
Intended for the faculties | FBI | Intended for study types | Master |
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
Other requirements
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
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.