Termodinamika realnih procesa

Povratak na popis predmeta

NAZIV PREDMETA Termodinamika realnih procesa

Kod

KTB102

Godina studija

1.

Nositelj/i predmeta

Prof. dr. sc. Vanja Martinac

Bodovna vrijednost (ECTS)

6.5

Suradnici

Izv. prof. dr. sc. Miroslav Labor

Dr. sc. Jelena Jakić, asistent

Način izvođenja nastave (broj sati u semestru)

P S V T

30

15

30

0

Status predmeta

Obvezni

Postotak primjene e-učenja

0 %

OPIS PREDMETA

Ciljevi predmeta

Cilj predmeta je da studenti ovladaju u primjeni osnovnih termodinamičkih zakona i matematičkih metoda u rješavanju kemijsko-inženjerskih problema.

Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije potrebne za predmet

 

Očekivani ishodi učenja na razini predmeta (4-10 ishoda učenja)

Nakon položenog ispita od studenata se očekuje da zna:

- procijeniti termodinamička svojstva čistih tvari, smjesa i otopina u ovisnosti o tlaku, temperaturi i sastavu

- odabrati potrebne literaturne termodinamičke podatke i teorijske relacije za opis ovisnosti različitih termodinamičkih veličina realnih plinova, smjesa i otopina o tlaku i temperaturi

- primijeniti različite oblike faznih dijagrama, tablica i numeričkih izraza za prikaz termodinamičkih svojstava realnih plinova i otopina

- izračunati termodinamička svojstva realnih fluida pomoću jednadžbi stanja

- izračunati termodinamička svojstva realnih otopina pomoću modela koeficijenata aktivnosti

- primijeniti stečena termodinamička znanja i napredne matematičke metode pri rješavanju kemijsko-inženjerskih zadataka

Sadržaj predmeta detaljno razrađen prema satnici nastave

1. tjedan: Opće osnove, Termodinamička vjerojatnost i Boltzmanova jednadžba.

2. tjedan: Volumetrijska svojstva realnih fluida. Jednadžbe stanja realnog plina i smjese realnih plinova.

3. tjedan: Princip korespondentnih stanja i termodinamičke sličnosti. Kritični koeficijent kompresibilnosti. Primjena na plinove i kapljevine.

4. tjedan: Usavršeni princip korespodentnih stanja. Pitzerova korelacija-acentrični faktor.

5. tjedan: Izračunavanje pvT-svojstava, usporedba jednadžbi.

6. tjedan: Termodinamička svojstva realnih fluida - fugacitivnost i koeficijent fugacitivnosti

7. tjedan: Metode određivanja fugacitivnosti.

8. tjedan: Termodinamika realnih otopina - volumen, entalpija i entropija miješanja, uzroci neidealnosti realnih otopina, regularne i atermalne otopine.

Provjera znanja (I kolokvij)

9. tjedan: Parcijalne molarne veličine. Određivanje parcijalnih molarnih veličina u binarnim smjesama.

10. tjedan: Parcijalna fugacitivnost i parcijalni koeficijent fugacitivnosti.

11. tjedan: “Exces” funkcije. Aktivnost i koeficijent aktivnosti, standardna stanja čistog plina, kapljevine i krutine te komponenti plinskih i kapljevitih smjesa. Veza Gibbsove energije, aktivnosti i koeficijenta aktivnosti.

12. tjedan: Modeli koeficijenta aktivnosti za kapljevite smjese.

13. tjedan: Treći zakon i računanje ravnotežne transformacije. Heterogene reakcije-promjene u površini reagenata.

14. tjedan: Uvod u termodinamiku otvorenih sustava: rad, energija i toplina, entalpija, parcijalne molarne veličine, toplina u otvorenim sustavima, odnos između entropije i topline, afinitet, termodinamičke funkcije stanja koja nisu ravnotežna, bilansa entropije- tok i stvaranje entropije, disipacijska funkcija, odnos brzine reakcije i afiniteta.

15. tjedan: Termodinamička obrada procesa elastične deformacije čvrstog tijela. Jednadžba stanja elastične deformirajuće osovine. Toplinska svojstva. Termodinamički procesi deformacije. Primjena termodinamičke teorije na čovjeka i društvo.

Provjera znanja (II kolokvij)

Tijekom seminara obrađuju se numerički primjeri koji predočavaju pređeno gradivo i čine s predavanjima jedinstvenu cjelinu.

Tijekom vježbi rješavaju se primjeri iz inženjerske prakse uz korištenje osobnog računala i raspoložive programske podrške.

Laboratorijske vježbe:

1. Termičko uskladištenje sunčeve energije

2. Parcijalne molarne veličine

3. Ravnoteža kapljevina-para

Vrste izvođenja nastave:

Obveze studenata

Prisustvovanje predavanjima i seminarima u iznosu od 80 % ukupne satnice. Prisustvovanje vježbama u potpunosti (100% ukupne satnice).

Praćenje rada studenata (upisati udio u ECTS bodovima za svaku aktivnost tako da ukupni broj ECTS bodova odgovara bodovnoj vrijednosti predmeta):

Pohađanje nastave

0.5

Istraživanje

0

Praktični rad

0

Eksperimentalni rad

1

Referat

0.5

Rješavanje problema/zadataka n

1

Esej

0

Seminarski rad

0

 

 

Kolokviji

0.5

Usmeni ispit

2

 

 

Pismeni ispit

1

Projekt

0

 

 

Ocjenjivanje i vrjednovanje rada studenata tijekom nastave i na završnom ispitu

Kontinuirana provjera znanja putem parcijalnih kolokvija (dva puta tijekom semestra) omogućava oslobađanje od polaganja pismenog ispita. Prag prolaznosti je 60%. Polaganje parcijalnih kolokvija nije obvezatno. Kolokviji nisu eliminacijski. Svaki kolokvij u ocjeni učestvuje s 18%. Prisutnost predavanjima i seminaru od 80%-100% je 5% ocjene. Aktivnost na vježbama je 5% ocjene. Usmeni dio ispita ima udio 54%. U ispitnim rokovima polaže se pismeni i usmeni ispit. Usmeni ispit je obvezatan za sve studente, a pismeni je obvezatan ukoliko student nije oslobođen polaganja pismenog ispita. Položeni jedan kolokvij (prethodna aktivnost) vrijedi i u ljetnom ispitnom roku s udjelom od 10% u ocjeni. Pismeni ispit ima udio 36%, a usmeni 54%. Studenti koji nisu položili pismeni dio ispita putem kolokvija polažu cjelokupni ispit (završni ispit) putem pismenog i usmenog ispita u redovitim ispitnim rokovima. Prag prolaznosti je 60%. Pismeni dio ispita učestvuje u ocjeni s 46%, a usmeni dio ispita učestvuje u ocjeni s 54%.

Ocje

Obvezna literatura (dostupna u knjižnici i putem ostalih medija)

Naslov

Broj primjeraka u knjižnici

Dostupnost putem ostalih medija

J. M. Smith, H. C. Van Hess, M. M. Abbott, Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, 7th Ed., McGraw-Hill, New York, 2005.

1

 

S. I. Sandler, Chemical, Biochemical and Engineering Thermodynamics, 4th Ed., Wiley, New York, 2006.

1

 

M. J. Moran, H. N. Shapiro, D. B. Daisie, M. B. Bailey, Fundamentals of Engineering Thermodynamics, 7th Ed., Wiley, New York, 2010.

1

 

P. Ahuja, Chemical Engineering Thermodynamics, PHI Learning, New Delhi, 2009.

1

 

N. Petric, V. Martinac, Kemijsko-inženjerska termodinamika, Termodinamika realnih procesa, Kemijsko-tehnološki fakultet, Split, 1998.

1

 

M. Labor, Termodinamika realnih procesa, Seminar, ppt prezentacija, on line (2014-02-20), Kemijsko-tehnološki fakultet, Split, 2014.

0

on line

V. Martinac, J. Jakić, Vježbe iz termodinamike, on line (2011-11-15), Kemijsko-tehnološki fakultet, Split, 2010.

0

on line

Dopunska literatura

  1. B. E. Poling, J. M. Prausnitz, J. P. O’Connell, The Properties of Gases and Liquids, 5th Ed., McGraw-Hill, New York, 2001.
  2. M. Graetzel, P. Infelta, The bases of Chemical Thermodynamics, Vol. 1. & Vol. 2., Universal Publishers, Florida, 2000.

Načini praćenja kvalitete koji osiguravaju stjecanje utvrđenih ishoda učenja

Praćenje kvalitete i uspješnosti obavljat će se na tri razine:

(1) Sveučilišnoj; (2) Fakultetskoj, pomoću Povjerenstva za kontrolu kvalitete nastave; (3) Nastavničkoj razini.

Ostalo (prema mišljenju predlagatelja)