WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |

«А.А. Жуков РАБОЧАЯ ПРОГРАММА. ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Учебное электронное текстовое издание Подготовлено кафедрой Теория металлургических процессов Рабочая программа, методические ...»

-- [ Страница 1 ] --

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет УПИ»

А.А. Жуков

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА.

ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Учебное электронное текстовое издание

Подготовлено кафедрой «Теория металлургических процессов»

Рабочая программа, методические указания и контрольные задания по дисциплине физическая химия. Рекомендовано Методическим советом УГТУ-УПИ для студентов заочного обучения направления 150100 – «Металлургия», специальности 150101 – «Металлургия черных металлов», 150102 – «Металлургия цветных металлов».

Рассмотрены законы физической химии и их приложение к термодинамическому и кинетическому анализу систем и процессов. Даны общие методические рекомендации и порядок работы студентов при изучении дисциплины. Приведены вопросы для самоконтроля и варианты контрольных работ, предусмотренных учебным планом. Указана учебная литература.

© ГОУ ВПО УГТУУПИ, Екатеринбург Жуков А.А. Физическая химия Для успешного освоения дисциплины студент должен владеть основами высшей математики, в частности, знать дифференциальное и интегральное исчисления, физики (термодинамика, строение вещества) и химии (свойства элементов и соединений, химическая связь, стехиометрия химических реакций).

1. Цель и задачи изучения дисциплины Сформировать знания основных понятий и законов физической химии;

познакомить с основными расчетными и экспериментальными методами физической химии, научить применять эти методы для решения задач, связанных с производством и обработкой металлов и сплавов.

2. Требования к уровню освоения дисциплины Знать: основные понятия и законы физической химии.

Уметь выполнять: термодинамические расчеты; анализ и расчеты фазового и химического состава равновесных систем; кинетический анализ процессов.

Иметь навыки: проведения физико-химического анализа металлургических систем и процессов.

3. Объем дисциплины и виды учебной работы (часов) Всего часов 150101 Вид занятий 150101 150102 5 сем. 6 сем. 5 сем. 6 сем.

Общая трудоемкость 280 280 140 140 140 дисциплины Аудиторные занятия 56 40 28 28 20 Лекции (Л) 36 20 18 18 10 Лабораторные работы (ЛР) 10 10 5 5 5 Стр. 1 из ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Жуков А.А. Физическая химия Практические занятия (ПЗ) 10 10 5 5 5 Самостоятельная работа 224 240 112 112 120 (СР) Изучение теоретического 194 210 97 97 105 материала Выполнение контрольных работ (2), включая 24 24 12 12 12 подготовку рефератов Подготовка к лабораторным работам и 6 6 3 3 3 практическим занятиям Вид итогового контроля Зач. Экз. Зач. Экз.

4. Содержание дисциплины 4.1. Разделы дисциплины и виды занятий № Л, ч СР, ч 1 Введение термодинамики и его применение к расчету тепловых эффектов термодинамики и его направления процессов и условий равновесия термодинамики и расчет абсолютных значений Термодинамическая теория ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – жидкостей Кинетика гомогенных химических реакций Кинетика гетерогенных процессов 12 Заключение 4.2. Содержание разделов дисциплины Введение Предмет и задачи курса «Физическая химия». Связь его со смежными дисциплинами. Значение физической химии для металлургии. Основные разделы курса. Методы физической химии: термодинамический и молекулярнокинетический. Роль и значение модельных представлений в физической химии, связь модели и эксперимента.

Раздел 2. Первый закон термодинамики и его применение к расчету тепловых эффектов Предварительные сведения и определения термодинамического метода.

Система, состояние системы и параметры ее состояния. Экстенсивные и интенсивные свойства системы, изменение свойств системы. Трактовка понятий «работа» и «теплота» как характеристик процесса. Первый закон термодинамики в общем виде и его частные случаи.

Тепловые эффекты Qv и Qp. Определение тепловых эффектов и их связь с изменением внутренней энергии и энтальпии системы. Закон Гесса и его применение. Теплоемкость и зависимость ее от температуры. Связь Сv и Cp для идеального газа. Зависимость теплового эффекта реакции от температуры в дифференциальной и интегральной формах. Связь между Qv и Qp для процессов с участием газов.

ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – к определению направления процессов и условий равновесия Hаправленность макроскопических процессов. Обратимые и необратимые процессы. Статистический характер второго закона термодинамики.

Термодинамическая вероятность и энтропия. Связь изменения энтропии с теплотой процесса. Определение направления процессов и условий равновесия по изменению энтропии в адиабатических условиях. Изменение энтропии при фазовых переходах чистых веществ. Энергия Гельмгольца (F) и энергия Гиббса (G). Определение направления процессов и условий равновесия по изменению энергии Гельмгольца или энергии Гиббса. Зависимость энтропии и энергии Гиббса от температуры и давления. Связь F и G с работой обратимого процесса. Химическое сродство.

Фугитивность. Стандартные состояния вещества. Изменение энергии Гиббса при переходе веществ из стандартного состояния в произвольно заданное. Термодинамическая активность вещества. Связь между стандартным и нестандартным изменением энергии Гиббса в химической реакции.

Уравнение изотермы реакции. Константа равновесия реакции. Способы выражения константы равновесия.

Зависимость изменения энергии Гиббса и константы равновесия от температуры (уравнения Гиббса-Гельмгольца и изобары химической реакции).





Расчет константы равновесия химической реакции при различных температурах по уравнению Темкина-Шварцмана и приближенным формулам.

Принцип смещения равновесия при внешнем воздействии на систему (принцип Ле-Шателье).

ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Раздел 4. Третий закон термодинамики и расчет абсолютных значений энтропии Третий закон термодинамики в формулировке Планка. Энтропия и теплоемкость вещества при абсолютном нуле температуры. Вычисление абсолютного значения энтропии по теплоемкостям веществ и теплотам их фазовых превращений.

Раздел 5. Термодинамическая теория растворов Определение раствора. Способы выражения концентраций компонентов.

Парциальные молярные свойства компонентов раствора и методы их определения. Уравнение связи парциального молярного свойства компонентов (уравнение Гиббса-Дюгема) и его анализ.

Теплоты растворения интегральная и дифференциальная. Знак теплоты смешения и соотношение энергий одноименных и разноименных связей в растворе. Влияние теплоты агрегатного превращения при образовании раствора на теплоту растворения. Изменение энергии Гиббса при образовании раствора.

Реальные растворы. Химический потенциал, активность и коэффициент активности компонента раствора. Способы выбора стандартного состояния компонента раствора.

Идеальные растворы. Парциальные молярные свойства компонентов в идеальных растворах. Изменение энтропии и энергии Гиббса при образовании идеального раствора. Активность компонента в идеальном растворе. Закон Рауля.

Бесконечно разбавленные растворы. Активность растворителя и растворенного вещества в бинарном растворе. Закон Генри.

Hулевое приближение теории регулярных растворов. Зависимость коэффициентов активности компонентов регулярного раствора от состава.

Энергия взаимообмена.

Активности компонентов в реальном растворе. Экспериментальные методы определения активностей компонентов раствора.

ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Раздел 6. Гетерофазные равновесия Общая характеристика гетерофазных равновесий. Определение количеств фаз и компонентов термодинамической системы. Правило фаз Гиббса и частные случаи его применения.

Фазовые превращения индивидуальных веществ. Уравнение КлаузиусаКлапейрона и его анализ. Диаграмма состояния однокомпонентной системы.

Зависимость давления насыщенного пара конденсированного вещества от температуры.

Фазовые равновесия с участием растворов. Давление насыщенного пара над идеальным раствором. Закон Рауля. Состав пара над идеальным раствором.

Правило Коновалова. Соотношение количеств вещества в фазах - правило рычага. Давление насыщенного пара над бесконечно разбавленным раствором.

Закон Генри. Давление насыщенного пара над реальным раствором.

Распределение вещества между двумя фазами. Константа и коэффициент распределения. Применение общего уравнения к идеальным и бесконечно разбавленным растворам. Связь между температурой начала кристаллизации растворителя из жидкого раствора и его составом. Температура начала кристаллизации растворителя из идеальных растворов. Равновесие твердого и жидкого идеальных растворов. Кристаллизация растворителя из бесконечно разбавленного раствора. Криоскопия. Влияние диссоциации растворенного вещества на понижение температуры начала кристаллизации.

Диаграммы состояния двухкомпонентных систем. Системы с эвтектикой, с ограниченной и полной растворимостью компонентов, с химическими соединениями. Порядок кристаллизации. Определение числа, агрегатного состояния, состава и относительного количества вещества в фазах при различных температурах. Трехкомпонентные системы. Треугольник составов.

Диаграмма состояния системы с одной тройной эвтектикой. Порядок кристаллизации.

ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Раздел 7. Поверхностные явления Энергетические различия частиц в поверхностном слое и в объеме конденсированной фазы. Удельная поверхностная энергия. Поверхностное и межфазное натяжение. Работа когезии и адгезии фаз. Смачивание твердых тел жидкостями.

Капиллярные явления. Уравнение Лапласа. Давление насыщенного пара над искривленной поверхностью. Повышение реакционной способности измельченного вещества.

Поверхностное натяжение растворов. Поверхностно-активные вещества.

Адсорбция. Адсорбционное уравнение Гиббса и его применение к бинарным растворам. Расчет адсорбции компонентов по вариантам Гиббса и Гуггенгейма.

Адсорбция газов на поверхности твердых тел. Изотерма Лэнгмюра.

Влияние температуры на величину равновесной адсорбции.

Раздел 8. Строение и структурно-чувствительные свойства жидкостей Близость жидкого и твердого состояний вблизи температуры плавления и различия между ними. Характер теплового движения частиц в жидкости.

Результаты дифракционных и других физических методов исследования строения жидкостей. Ближний порядок частиц в жидкости. Основные модели жидкого состояния. Вязкость жидкости и ее связь со строением жидкости.

Зависимость вязкости от температуры.

Раздел 9. Кинетика гомогенных химических реакций Скорость гомогенной химической реакции. Зависимость скорости реакции от концентрации реагентов. Динамическая природа химического равновесия.

Порядок и молекулярность реакции. Изменение концентрации реагирующих веществ со временем для реакций разного порядка. Период полупревращения.

Методы определения порядка химической реакции.

Зависимость скорости реакции от температуры. Теория активных соударений. Энергия активации. Вероятностный (стерический) фактор.

Экспериментальное определение энергии активации.

Гомогенный катализ.

ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Раздел 10. Кинетика гетерогенных процессов Скорость гетерогенной химической реакции. Этапы процесса: доставка реагирующих веществ к месту реакции, адсорбционно-химический акт, отвод продуктов реакции. Режим гетерогенного процесса.

Диффузия в твердых, жидких и газовых средах. Первый закон Фика.

Механизм молекулярной диффузии в конденсированных фазах. Зависимость коэффициента диффузии от температуры.

Формально-кинетическое уравнение гетерогенной реакции и его анализ.

Особенности реакции, идущей в диффузионном режиме: влияние температуры и интенсивности перемешивания среды на ее скорость. Порядок реакции.



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |
 


Похожие работы:

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ НАЦИОНАЛЬНАЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ УКРАИНЫ В.И.Губинский МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ПЕЧИ Утверждено на заседании Ученого совета академии как учебное пособие Днепропетровск НМетАУ 2006 2 УДК 669.046(076.3) Губинский В.И. Металлургические печи: Учеб. пособие. - Днепропетровск: НМетАУ, 2006. – 85 с. Настоящее учебное пособие предназначено для изучения металлургических печей как составной части дисциплины Теория и технология производства и обработки стали в рамках...»

«Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет) Фундаментальная библиотекa Теоретическая и прикладная электрохимия Научно-вспомогательный указатель 2009 1 Содержание I. Учебники и учебные пособия по курсу электрохимии 3 II. Теоретическая электрохимия 4 1. Общие вопросы 4 2. Растворы 5 3. Электролиты 7 4. Источники тока 8 5. Мембраны 9 III. Прикладная электрохимия 1. Продукты органического синтеза 2. Неорганические материалы 3. Гальванотехника 4....»

«ИНФОРМАЦИЯ О МЕТОДИЧЕСКИХ И ИНЫХ ДОКУМЕНТАХ, РАЗРАБОТАННЫХ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА Наименование рукописей Авторы (составители) №№ 2008 Метрология, техническое регулирование (стандартизация и сертификация). Л.В. Рогачев, А.С. Яржемский 1 Учебное пособие Материаловедение. Учебное пособие для практических занятий Цориев С.О., Басиев К.Д. 2 Начертательная геометрия. Рабочая тетрадь для всех специальностей Македонова Л.Н. 3 Методы контроля. Курс лекций для спец. МЦ, ТЭА Хоменко...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации ФГАОУ ВПО УрФУ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина В.Н. Дорман, Ю.А. Бессонова ЭКОНОМИКА ПРЕДПРИЯТИЯ Учебное электронное текстовое издание Подготовлено кафедрой Экономики и управления на металлургических предприятиях Научный редактор проф., д-р экон. наук Н.Р. Кельчевская Методические указания по выполнению контрольных и домашних работ для бакалавров, обучающихся по направлениям подготовки 080200 – Менеджмент и 080100 – Экономика....»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ ГОРНЫЙ УТВЕРЖДАЮ Проректор по научной работе профессор В.Л. ТРУШКО ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ ПО СПЕЦИАЛЬНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ МЕТАЛЛУРГИЯ ЧЁРНЫХ ЦВЕТНЫХ И РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ, соответствующей направленности (профилю) направления подготовки научно-педагогических кадров в аспирантуре НАПРАВЛЕНИЕ...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ НАЦИОНАЛЬНАЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ УКРАИНЫ Кафедра прикладной математики и вычислительной техники МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ ПО ДИСЦИПЛИНЕ Системы управления базами данных для студентов направления 6.020105 Документоведение и информационная деятельность Днепропетровск 2012 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ НАЦИОНАЛЬНАЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ УКРАИНЫ Кафедра прикладной математики и вычислительной техники МЕТОДИЧЕСКИЕ...»

«Иркутский государственный технический университет Научно-техническая библиотека Автоматизированная система книгообеспеченности учебного процесса Рекомендуемая литература по учебной дисциплине Литейное производство цветных металлов № п/п Краткое библиографическое описание Электронный Гриф Полочный Кол-во экз. индекс 1) Воскобойников Виктор Григорьевич 669 126 экз. Общая металлургия : учеб. для вузов по направлению Металлургия / В. В76 Г. Воскобойников, В. А. Кудрин, А. М. Якушев. - Изд. 6-е,...»

«БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра Порошковая металлургия, сварка и технология материалов МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ по курсу Информатика для студентов специальностей I36.01.06 Оборудование и технология сварочного производства I–42.01.02 Порошковая металлургия, композиционные материалы, покрытия очной и заочной формы обучения Составил доцент кафедры ПМС и ТМ, к.т.н. Демченко Е.Б. Минск 2007 ВВЕДЕНИЕ 1. Введение в Turbo Pascal Turbo Pascal...»

«Федеральное агентство по образованию Волжский институт строительства и технологий (филиал) Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета Кафедра Технологии обработки и производства материалов РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ, ОФОРМЛЕНИЮ И ЗАЩИТЕ ВЫПУСКНЫХ КВАЛИФИКАЦИОННЫХ РАБОТ Методические указания для студентов специальности 150108 Порошковая металлургия, композиционные материалы, покрытия Волжский 2010 УДК 621.762 Рекомендации по выполнению, оформлению и защите выпускных...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОУ ВПО УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ–УПИ М.А. Спиридонов Темы контрольных работ по курсу Физическая химия Учебное электронное текстовое издание Подготовлено кафедрой Теория металлургических процессов Екатеринбург 2007 Спиридонов, М.А. Темы контрольных работ по курсу Физическая химия : Учебное электронное текстовое издание / М.А. Спиридонов. – Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ–УПИ, 2007. – 11 с. Сформулированы темы...»








 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.