651-2100/01 – Fyzikální chemie (FCH)
| Garantující katedra | Katedra chemie a fyzikálně-chemických 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 | angličtina |
| Rok zavedení | 2022/2023 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FBI | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Absolvent předmětu bude schopen:
- formulovat stavové veličiny, termodynamické zákony a kritéria chemických a fázových rovnováh,
- používat základní pojmy a vztahy chemické kinetiky,
- aplikovat získané teoretické poznatky na procesy hoření, výbuchu a hašení.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Anotace
Základy chemické termodynamiky a chemické kinetiky a jejich aplikace na procesy hoření, výbuchu a hašení.
Povinná literatura:
Dobrovská J.: Physical Chemistry, The Basics of Chemical Thermodynamics and Kinetics. On-line textbook. 2020 VŠB-TUO.
Warnatz,J., Maas,U., Dibble,R.W., Combustion. Physical and Chemical Fundamentals, Modelling and Simulation, Experiments, Pollutant Formation. Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York. 1996. 265 p.
Doporučená literatura:
Atkins,P.W.,Paula, J.: Elements of Physical Chemistry, Fifth edition, Oxford: Oxford University Press, 2009. 578 p.
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
Zkouška (výpočtová a ústní část).
E-learning
Další požadavky na studenta
Další požadavky na studenta nejsou.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Úvod do předmětu, význam fyzikální chemie v oblasti Safety and Security.
2. Termodynamika procesů hoření a výbuchu – tepelné kapacity látek, 1. věta termodynamická, entalpie, ohřev a ochlazování látek.
3. Termodynamika procesů hoření a výbuchu – reakční tepla a jejich závislost na teplotě, teoretická reakční teplota.
4. Podmínky průběhu a rovnováhy fyzikálně-chemických dějů – 2. věta termodynamická, entropie, termodynamické potenciály a jejich význam pro predikci průběhu dějů.
5. Rovnováha chemických reakcí – rovnovážné konstanty, vliv teploty a tlaku na rovnováhu chemických reakcí, Princip Le Chatelier – Braunův.
6. Fyzikální rovnováhy – Gibbsův zákon fází, Clausius-Clapeyronova rovnice, vypařování čistých kapalin.
7. Roztoky – termodynamické charakteristiky, základní empirické zákony, vypařování kapalin z roztoků.
8. Termodynamické charakteristiky výbušnin a hořlavin.
9. Kinetika homogenních reakcí hoření a výbuchu – rychlost chemických reakcí, reakční mechanismus jednoduchých reakcí, vliv teploty na rychlost chemických reakcí.
10. Hoření a výbuch v plynných směsích – reakční mechanismus řetězových reakcí a mechanismus tepelného výbuchu, meze vznícení.
11. Kinetika heterogenních dějů při hoření a výbuchu – základní články heterogenních dějů, princip difúze, kinetické a difúzní hoření.
12. Kinetika heterogenních dějů při hoření a výbuchu – princip adsorpce, adsorpce plynů na tuhé fázi.
13. Základy fyzikální chemie mlh, dýmů, pěn, prašných směsí a adsorpčních jevů na fázovém rozhraní – význam disperzích systémů v oblasti požární ochrany včetně jejich rizik, vlastnosti koloidních systémů, elektrokinetické jevy.
14. Základy fyzikální chemie mlh, dýmů, pěn, prašných směsí a adsorpčních jevů na fázovém rozhraní – Gibbsova adsorpční izoterma, Adsorpce z roztoků, Povrchové napětí a smáčivost, Pěny.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.