Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Ukončeno v akademickém roce 2008/2009

Fyzikální chemie a kinetika explozí

Typ studia navazující magisterské
Jazyk výuky čeština
Kód 619-0809/02
Zkratka FCHKE
Název předmětu česky Fyzikální chemie a kinetika explozí
Název předmětu anglicky Physical Chemistry and Kinetics of Explosions
Kreditů 5
Garantující katedra Katedra fyzikální chemie a teorie technologických procesů
Garant předmětu prof. Ing. Jana Dobrovská, CSc.

Osnova předmětu

1)Plyny, ideální plyn, stavová rovnice ideálního plynu a její speciální
případy, reálné plyny, kritický stav, zkapalňování plynů, rovnice van der
Waalsova, rovnice Abelova, stavová rovnice s viriálními koeficienty,
kompresibilitní faktor, fugacita.
2)Tepelné kapacity – definice; pravá a střední tepelná kapacita,
závislosti tepelných kapacit na teplotě, změna tepelné kapacity v průběhu
chemické reakce, teplotní závislost změny tepelné kapacity reakce,
experimentální kalorimetrické stanovení tepelné kapacity – princip dané
metody.
3)Formulace a rozbor I. věty termodynamické, teplo za stálého tlaku a
stálého objemu, entalpie. Termodynamická definice molových tepel.
4)Ohřev a ochlazování látek. Reakční tepla.
5)Termochemické zákony. Výpočet reakčních tepel. Spalné teplo. Výbuchové
teplo.
6)Závislost reakčního tepla na teplotě – Kirchhoffovy rovnice a jejich
použití.
7)Teoretická reakční teplota.
8)II. věta termodynamická, entropie, změna entropie s teplotou, změna
entropie chemické reakce, změna entropie chemické reakce s teplotou, změna
entropie s tlakem a objemem.
9)Termodynamické potenciály (Helmholtzova a Gibbsova energie) a jejich
význam.
10)Teplotní závislost Gibbsovy a Helmholtzovy energie.
11)Parciální molární veličiny. Chemický potenciál.
12)Vyjadřování rovnovážných konstant. Rovnice reakční izotermy. Stupeň
konverze.
13)Vliv teploty na rovnováhu chemické reakce – rovnice reakční izobary a
izochory.
14)Fyzikální rovnováhy. Gibbsův zákon fází, fázový diagram jednosložkové
soustavy (fázový diagram vody). Vypařování čistých kapalin. Rovnice
Clapeyronova a Clausius-Clapeyronova.
15)Roztoky, Raoultův zákon. Destilace, izobarické a izotermické
destilační diagramy.
16)Transportní jevy, přenos tepla, hmoty a hybnosti.
17)Chemická kinetika, základní kinetické pojmy – reakční rychlost, zákon
účinku hmotnosti (Guldberg-Waagův zákon), molekularita a řád reakce.
18)Kinetika reakcí prvého řádu, poločas reakce 1. řádu.
19)Kinetika reakcí druhého a vyšších řádů.
20)Mechanismus chemické reakce, řídící děj u následných a paralelních
reakcí.
21)Závislost reakční rychlosti na teplotě – Arrheniova rovnice. Závislost
hodnoty aktivační energie chemické reakce na teplotě.
22)Závislost reakční rychlosti na tlaku.
23)Závislost reakční rychlosti na koncentraci reagujících složek.
24)Srážková teorie reakční rychlosti.
25)Teorie aktivovaného komplexu - teorie maximálních reakčních rychlostí.
26)Katalýza, vliv katalyzátorů a inhibitorů na rychlost chemické reakce.
27)Kinetika heterogenních dějů – základní články, difúze, zákony difúze a
možnosti matematického řešení.
28)Následná, souběžná difúze, difúze s následnou chemickou reakcí na
mezifázovém rozhraní.
29)Adsorpce, adsorpce plynů na tuhé fázi, Freundlichova, Langmuirova a
BET adsorpční izotermy. Adsorpce následovaná chemickou reakcí na
mezifázovém rozhraní.
30)Adsorpce v roztocích, Gibbsova adsorpční izoterma.
31)Koloidní chemie
32)Mechanismus reakcí hoření, teorie řetězových reakcí.(Rozšířeno o
řešení diferenciálních rovnic)
33)Meze vznícení, první (dolní), druhá (horní) a třetí tlaková mez
vznícení.
34)Teorie tepelného samovznícení, zápalná teplota – její stanovení
výpočtem i graficky.
35)Homogenní a heterogenní hoření. Kinetické a difúzní hoření.
36)Adiabatická (teoretická) teplota plamene.
37)Složení hořlavin a produkty hoření. Měrné spalné teplo a měrná
výhřevnost.
38)Spalování tuhých a kapalných paliv. Množství kyslíku a vzduchu pro
hoření.
39)Spalování plynných paliv. Množství kyslíku a vzduchu pro hoření.
40)Výbušiny, energetika, termický rozklad.
41)Mechanismus výbušných přeměn, explozivní hoření, výbuch II. řádu,
detonace.
42)Detonace, fyzikálně – matematický popis modelu detonace, detonační
charakteristiky.
43)Výbuchová rizika. Teorie hašení a jeho fyzikálně chemické principy.

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.
Atkins,P.W., Physical Chemistry. Fourth Edition, Oxford: Oxford University Press, 1993. 995 p.

Doporučená literatura

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.