619-0006/02 – Fyzikální chemie a kinetika explozí (FCHKE)
Garantující katedra | Katedra fyzikální chemie a teorie technologických procesů | Kredity | 6 |
Garant předmětu | prof. Ing. Jana Dobrovská, CSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Jana Dobrovská, CSc. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
Ročník | 3 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
Rok zavedení | 1999/2000 | Rok zrušení | 2006/2007 |
Určeno pro fakulty | FBI | Určeno pro typy studia | magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
- předmět s uvedeným číselným označením se už nevyučuje
Vyučovací metody
Anotace
Aplikace fyzikálně-chemických zákonů na fyzikální a chemické děje procesů
hoření, výbuchu a hašení.
Povinná literatura:
Kalousek,J.:Základy fyzikální chemie hoření, výbuchu a hašení. Edice SPBI
Spektrum, Ostrava, 2000 (II. vydání)
Kalousek.J. – Dobrovský, Ľ. : Základy fyzikální chemie. Ostrava, VŠB 1985.
155 s.
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
Další požadavky na studenta
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
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.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.