Skip to main content
Skip header
Terminated in academic year 2006/2007

Physical Chemistry and Kinetics of Explosions

Type of study Master
Language of instruction Czech
Code 619-0006/02
Abbreviation FCHKE
Course title Physical Chemistry and Kinetics of Explosions
Credits 6
Coordinating department Department of Physical Chemistry and Theory of Technological Processes
Course coordinator prof. Ing. Jana Dobrovská, CSc.

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.

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.

Advised literature

No advised literature has been specified for this subject.