619-2013/01 – Základy fyzikální chemie hoření a výbuchu (ZFCHH)
| Garantující katedra | Katedra fyzikální chemie a teorie technologických procesů | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Jana Dobrovská, CSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Jana Dobrovská, CSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 2 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2020/2021 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FBI | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
- formulovat stavové veličiny, termodynamické zákony a kritéria chemických a fázových
rovnováhy
- používat základní pojmy a vztahy chemické kinetiky
- aplikovat získané teoretické poznatky na procesy hoření, výbuchu a hašení
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Anotace
Vybrané aplikace chemické termodynamiky a kinetiky na fyzikální a chemické
procesy hoření, výbuchu a hašení.
Povinná literatura:
Dobrovská J.: Základy fyzikální chemie hoření a výbuchu. Elektronická skripta. 2019 VŠB-TUO.
Kalousek,J.:Základy fyzikální chemie hoření, výbuchu a hašení. Edice SPBI
Spektrum, Ostrava, 2000 (II. vydání)
Atkins,P.W.,Paula, J.: Elements of Physical Chemistry, Fifth edition, Oxford: Oxford University Press, 2009. 578 p.
Doporučená literatura:
MOORE, Walter J. Fyzikální chemie. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, 1981.
KELLÖ, Vojtech a Alexander TKÁČ. Fyzikálna chémia.3.upr. vyd. Bratislava: Alfa, 1977.
FISCHER, Oldřich. Fyzikální chemie: (termodynamika, elektrochemie, kinetika, koloidní soustavy). Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1984.
ADAMCOVÁ, Zdenka. Příklady a úlohy z fyzikální chemie. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, 1989.
NOVÁK, Josef. Fyzikální chemie: bakalářský a magisterský kurz. (První a druhý svazek). Praha: Vydavatelství VŠCHT, 2008. Dostupné též z: https://vydavatelstvi.vscht.cz/katalog/publikace?uid=uid_isbn978-80-7080-675-3
ATKINS, P. W. a Julio DE PAULA. Atkins' Physical chemistry. 10th ed. Oxford: Oxford University Press, c2014.
Warren Strahle C., An Introduction to Combustion. Gordon and Breach Science
Publishers. Combustion Science and Technology Book Series.Volume 1. 1993. 166p.
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Podmínky pro udělení zápočtu na cvičení:
- 100 % účast na teoretických cvičeních – 2 body
- účast na teoretickém cvičení menší než 79% ( více než 3 neúčasti) poskytuje možnost neudělení zápočtu
- úspěšné absolvování dvou samostatných výpočtových písemek – hodnocení 18+18 = max. 36 bodů
- oprava písemky – lze opravit maximálně jednu písemku maximálně jedenkrát.
Bodové hodnocení zápočtu:
- zápočet min. bodů 12
- zápočet max. bodů 38
V celkovém zisku bodového ohodnocení zápočtu musí být obsaženo nenulové hodnocení obou výpočtových písemek (min. 6 bodů za písemku), tzn. student musí absolvovat obě výpočtové písemky.
Bodové hodnocení zkoušky: zkouška kombinovaná
- písemná část zkoušky - max. bodů 12
- ústní část zkoušky - max. bodů 50
V celkovém zisku bodového ohodnocení zkoušky musí být obsaženo jak nenulové hodnocení výpočtové zkouškové písemky (min. 4 body za písemku) tak nenulové hodnocení vlastní ústní zkoušky, tzn. student musí absolvovat obě části zkoušky.
Bodové hodnocení předmětu se získá součtem bodů za cvičení a za absolvování zkoušky. Výsledná klasifikace je dána podmínkami ve Studijním a zkušebním řádu VŠB TUO.
E-learning
Další požadavky na studenta
Nejsou definovány. No other activities required.
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. Termodynamické potenciály (Helmholtzova a
Gibbsova energie) a jejich význam.
Vyjadřování rovnovážných konstant. Rovnice reakční izotermy. Stupeň
konverze.Vliv teploty na rovnováhu chemické reakce.
Fyzikální rovnováhy. Vypařování čistých kapalin. Rovnice Clausius-Clapeyronova.
Roztoky, Raoultův zákon.
Chemická kinetika, základní kinetické pojmy – reakční rychlost, zákon účinku
hmotnosti (Guldberg – Waagův zákon), molekularita a řád reakce, mechanismus
chem.reakcí.
Kinetika reakcí prvého řádu, poločas reakce 1. řádu.
Závislost reakční rychlosti na teplotě, tlaku a koncentraci reagujících složek.
Kinetika heterogenních dějů – základní články, difúze, zákony difúze.
Adsorpce, adsorpce plynů na tuhé fázi, Freundlichova adsorpční izoterma.
Mechanismus reakcí hoření, teorie řetězových reakcí, teorie tepelného
samovznícení.
Meze vznícení, první (dolní), druhá (horní) a třetí tlaková mez vznícení.
Homogenní a heterogenní hoření. Kinetické a difúzní hoření.
Adiabatická (teoretická) teplota plamene.
Složení hořlavin a produkty hoření. Měrné spalné teplo a měrná výhřevnost.
Spalování paliv. Množství kyslíku a vzduchu pro hoření.
Mechanismus výbušných přeměn.
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.