Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Termodynamika równowag fazowych
Koordynator przedmiotu:
prof. dr hab. inż. Urszula Domańska-Żelazna
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Technologia Chemiczna
Grupa przedmiotów:
Podstawowe
Kod przedmiotu:
brak
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2013/2014
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. godziny kontaktowe 30h, w tym: a) obecność na wykładach – 24h, b) obecność w laboratorium informatycznym – 6h 2. zapoznanie się ze wskazaną literaturą – 10h 3. przygotowanie do egzaminu i obecność na egzaminie – 10h Razem nakład pracy studenta: 30h + 10h + 10h = 50h, co odpowiada 2 punktom ECTS.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1. obecność na wykładach – 24h, 2. obecność w laboratorium informatycznym – 6h Razem: 24h + 6h = 30h, co odpowiada 2 punktom ECTS.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
0
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Chemia fizyczna, Termodynamika równowag fazowych
Limit liczby studentów:
brak
Cel przedmiotu:
Po ukończeniu kursu student powinien: 1. posiadać rozszerzone wiadomości z chemii fizycznej – termodynamiki. Wykład przedstawia współczesne metody opisu termodynamicznego równowag fazowych ciecz-para, ciecz-ciecz i ciecz-ciało stałe ze szczególnym uwzględnieniem równowagi w układach wielofazowych i wieloskładnikowych. Wykład przedstawia różne możliwości korelacji danych równowagowych oraz współczesne metody przewidywania równowag fazowych typu Mod. UNIFAC, DISQUAC. Uzupełnieniem wykładu są ćwiczenia w laboratorium komputerowym, pozwalające na obliczenia poszczególnych zagadnień. (wykład 24 h + lab. inf. 6 h). Celem jest więc dostarczenie słuchaczowi ogólnych definicji i zasad opisywania równowag fazowych w oparciu o bieżące prace badawcze i literaturę światową. Celem ćwiczeń w laboratorium komputerowym jest zapoznanie studentów z różnymi programami komputerowymi, pozwalającymi na inżynierskie obliczenia fizykochemiczne (korelacje, przewidywania), omawiane w trakcie wykładu. Celem wykładu jest więc nabycie umiejętności operowania różnymi modelami i prowadzenia obliczeń do opracowań technologicznych. 2. Na podstawie wykładu i dostępnych źródeł literaturowych student ma zapoznać się z wybranymi zagadnieniami: właściwości termodynamiczne roztworów; opis formalny roztworów; modele roztworów zasocjowanych; równowagi fazowe; nadmiarowa entalpia roztworu; metody udziałów grupowych i ich zastosowania do przewidywania właściwości termodynamicznych; metody eksperymentalne, stosowane do wyznaczania diagramów fazowych.
Treści kształcenia:
Wykład wprowadzi współczesne metody opisu termodynamicznego równowag fazowych ciecz-para, ciecz-ciecz i ciecz-ciało stałe ze szczególnym uwzględnieniem równowagi w układach wielofazowych i wieloskładnikowych. Celem wykładu jest, więc nabycie umiejętności operowania różnymi modelami i prowadzenia obliczeń do opracowań technologicznych. W ramach tego wykładu zostaną przedstawione między innymi: 1. Właściwości termodynamiczne roztworów. 1.1. Opis formalny roztworów. 1.2. Modele roztworów zasocjowanych. 1.3. Opis nadmiarowej entalpii swobodnej roztworów: równania wielomianowe, równania oparte na teorii roztworów regularnych, równania oparte na siatkowej teorii roztworów, równania oparte na teorii stężenia lokalnego, równania oparte o udziały grupowe. 2. Równowagi fazowe: ciecz-para, ciecz-ciecz, ciecz-ciało stałe. 3. Opis matematyczny równowag fazowych. 4. Opis matematyczny nadmiarowej entalpii roztworu. 4.1. Entalpia nadmiarowa, opisywana zmodyfikowanym równaniem UNIFAC. 4.2. Entalpia nadmiarowa, opisywana równaniem DISQUAC 5. Metody udziałów grupowych i ich zastosowania do przewidywania właściwości termodynamicznych. 6. Metody eksperymentalne, stosowane do wyznaczania diagramów fazowych. 7. Obliczenia w lab. informatycznym jak wyżej.
Metody oceny:
Egzamin pisemny w laboratorium komputerowym
Egzamin:
tak
Literatura:
1. J. M. Prausnitz, R.N. Lichtenthaler, E. G. de Azavedo, Molecular thermodynamics of fluid-phase equilibria, Sec. Ed. Prentice-Hall Inc., Englewood Cliffs, NJ, 1986. 2. S. Walas, Phase equilibria in chemical engineering, Butterworth Publishers, Stoneham, MA, 1985. 3. J. M. Smith, H. C. Van Ness, M.M. Abbot, Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, McGraw Hill Inc., USA, 1996.
Witryna www przedmiotu:
ch.pw.edu.pl
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt W01
Posiada wiedzę z matematyki i fizyki w zakresie pozwalającym na wykorzystanie pojęć matematycznych i fizycznych do opisu procesów chemicznych i wykonywania zaawansowanych obliczeń praktycznych
Weryfikacja: egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: K_W01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01
Efekt W02
Posiada rozszerzoną wiedzę z podstawowych działów chemii obejmującą chemię fizyczną
Weryfikacja: egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: K_W02
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W03
Efekt W06
Posiada szczegółową wiedzę na temat termodynamiki; potrafi przeprowadzić modelowanie procesów technologicznych
Weryfikacja: egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: K_W06
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W04
Efekt W10
Posiada zaawansowaną wiedzę informatyczną pozwalającą na efektywne wykorzystanie technik komputerowych i pakietów oprogramowania w praktyce technologicznej
Weryfikacja: egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: K_W10
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W02, T2A_W04

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt U01
Potrafi sprawnie pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi samodzielnie interpretować uzyskane informacje, oraz oceniać ich rzetelność i wyciągać z nich wnioski, formułować i uzasadniać opinie
Weryfikacja: egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: K_U01
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U01, T1A_U05
Efekt U06
Potrafi posługiwać się zaawansowanymi technikami informacyjno-komunikacyjnymi, w tym programami komputerowymi wspomagającymi realizację zadań inżynierskich z zakresu technologii chemicznej
Weryfikacja: egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: K_U06
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U07
Efekt U08
Potrafi wykorzystać metody obliczeniowe, eksperymentalne, analityczne i statystyczne do formułowania i rozwiązywania problemów w zakresie technologii chemicznej
Weryfikacja: egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: K_U08
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U08, T2A_U09
Efekt U09
W oparciu o wiedzę ogólną wyjaśnia podstawowe zjawiska związane z istotnymi procesami w technologii i inżynierii chemicznej a także biotechnologii
Weryfikacja: egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: K_U09
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U08, InzA_U02

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt K01
Rozumie potrzebę dokształcania się i podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i osobistych; ma umiejętności pozwalające na prowadzenie efektywnego procesu samokształcenia
Weryfikacja: egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: K_K01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_K01