Лекции 34 34 Семинары Лабораторные работы - umotnas.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Лекции 32 час Экзамен 8 семестр семинары 16 Зачет с оценкой нет лабораторные... 1 31.5kb.
Лекции 32 часа Экзамен нет семинары 32 часа Зачет с оценкой 8 семестр... 1 56.18kb.
Лекции 66 часа Экзамен 5,6 семестр семинары 66 часа Зачет нет лабораторные... 1 125.37kb.
Самостоятельная работа Лекции Семинары Лаб работы 100 51 18 1 19.67kb.
Менеджмент Институциональная экономика Дисциплина «Институциональная... 1 10.3kb.
Лабораторные работы по курсу Объектно-ориентированное программирование... 9 848.53kb.
Современные проблемы физики рабочая программа 2 353.6kb.
В ходе трехдневных сессий Школ планируются 1 10.18kb.
Забайкальский край муниципальный район «балейский район» 1 290.41kb.
Лекции 18 час. Практические / лабораторные занятия 1 8 час. 1 79.9kb.
Дисциплина: Валеология. Статус дисциплины 1 206.94kb.
Рабочая программа по дисциплине неравновесная термодинамика (наименование... 1 108.84kb.
Викторина для любознательных: «Занимательная биология» 1 9.92kb.

Лекции 34 34 Семинары Лабораторные работы - страница №1/1

Министерство образования Российской Федерации

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Дисциплина
Неравновесная термодинамика

(учебная программа)




Выделено на дисциплину

ВСЕГО

VIII семестр

Выделено часов

51

51

Аудиторная работа


34

34

Лекции

34

34

Семинары







Лабораторные работы






Самостоятельная работа


17

17

Семестровые задания

8

8

ДЗ № 1

8

8ч. 12 нед.

Самостоятельная проработка курса

9

9

Виды отчетности по дисциплине








Зачет по курсу

-

-

Экзамены

Экз.

Экз.


ПРОГРАММА
курса "НЕРАВНОВЕСНАЯ ТЕРМОДИНАМИКА"
для специальности "Теплофизика" Э6
РАЗДЕЛ 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ.

Дисциплина «Неравновесная термодинамика» читается для студентов специальности «Теплофизика» в 8 семестре. Курс предполагает, что студенты имеют необходимые знания из курсов «Физика», «Высшая математика» и «Термодинамика».

Цель курса – ознакомить студентов с основами химической кинетики и феноменологической теории термодинамики необратимых процессов, показать взаимосвязь между классической термодинамикой и термодинамически-феноменологической теорией необратимых процессов, продемонстрировать возможности применения методов термодинамики необратимых процессов для решения прикладных задач теплофизики и физической химии. В результате изучения курса студенты должны


  • получить представление о принципах исследования равновесных и неравновесных процессов с физико-химическими превращениями;

  • закрепить понимание того, что такое равновесное и неравновесное состояния, равновесный и неравновесный процессы;

  • получить представление о формальной кинетике химических реакций с способах определения констант скоростей химических реакций;

  • ознакомиться с гипотезой ЛТР и ее ролью при термодинамическом анализе реальных процессов;

  • приобрести навыки расчета термодинамических свойств веществ (энтропия, энтальпия, теплоемкость, энергия Гиббса и т.д.) при заданных значениях температуры и давления на основании справочных данных.

РАЗДЕЛ 2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ.

ЛЕКЦИИ 34 час.
Введение 2 часа

Вводные определения. Экстенсивные и интенсивные переменные. Химические реакции в системе N компонентов. Многофазные системы. Превращения в закрытой системе. Принцип возрастания энтропии. Обратимые и необратимые процессы. Равновесное и стационарное состояние. Гипотеза ЛТР. Общий критерий равновесия. Равновесие в гомогенных, гетерогенных и непрерывных системах.



Расчет равновесного состава и свойств термодинамических систем.

4 часа


Расчет термодинамических свойств веществ при заданных значениях температуры и давления на основании справочных данных. Источники данных о термодинамических свойствах веществ. Формулировки проблемы расчета равновесного состава. Эквивалентность формулировок. Описание основных методов расчета равновесного состава. Фазовый анализ. Примеры расчета равновесного состава.

Основные положения. 6 часов

Связь некомпенсированной теплоты с изменением термодинамических функций. Химическая переменная, химическое сродство и первый закон термодинамики. Химическая переменная и второй закон термодинамики.

Скорость возникновения энтропии при теплопередаче. Возрастание энтропии и скорость реакции. Первый закон термодинамики в открытых системах. Возникновение энтропии в открытых системах. Представление о связи между потоками. Уравнение Гиббса в неравновесной термодинамике.

Принцип Ле-Шателье. Теоремы модерации, описывающие поведение систем, которые выведены из состояния равновесия. Область применимости принципа Ле-Шателье.

Устойчивость и критические явления. Термодинамические функции в неравновесных состояниях. Поток энтропии и производство энтропии. Феноменологические законы. Соотношения взаимности Онсагера. Необратимые процессы и равновесие.
Процессы в гомогенных системах. 4 часа

Баланс энтропии. Скорости реакций и сродство. Феноменологические законы и область их применения. Связь двух реакций. Связи при любом числе реакций. Принцип детального равновесия. Время релаксации реакции. Время релаксации при произвольном числе реакций. Явления последействия и процессы релаксации.



Кинетика химических реакций в газах. 10 часов

Скорость реакции. Механизм химической реакции. Химический процесс и его стадии. Гомогенные и гетерогенные реакции. Скорость химической реакции в замкнутой системе. Скорость реакции в открытой системе. Экспериментальные методы получения кинетических кривых. Константа скорости химической реакции. Энергия активации. Уравнение Аррениуса. Путь реакции. Энергетический барьер и переходное состояние. Кажущаяся энергия активации. Истинная энергия активации элементарной реакции. Расчет абсолютных скоростей элементарных реакций. Классическая молекулярно-кинетическая теория реакций. Теория переходного состояния. Термодинамическая форма основного уравнения теории переходного состояния. Границы применимости теории переходного состояния. Бимолекулярные реакции. Теория соударений. Сечения процесса.

Реакции первого, второго и третьего порядков. Определение порядка реакции. Обратимые реакции. Каталитические реакции. Реакции переменного кинетического порядка. Цепные реакции.

Применение вариационного принципа для решения задачи химической кинетики. Метод расчета кинетики протекания химических реакций в газофазных системах.



Физика процессов эволюции. 8 часов

Сложность в природе. Тепловая конвекция как прототип явлений самоорганизации в физике. Явления самоорганизации в химии. Консервативные и диссипативные системы. Нелинейность и обратные связи. Устойчивость. Бифуркация и нарушение симметрии. Бифуркация в простой диссипативной системе.

Цель физики процессов эволюции. Общая структура процессов эволюции. Термодинамические условия эволюции. Начала термодинамики и самоорганизация. Глобальные условия самоорганизации. Локальные равновесия и критерии эволюции. Термодинамические действующие силы эволюции Земли. Термодинамика самоорганизации живых организмов. Термодинамика экологических систем. Неустойчивости и пространственно-временные структуры. Кинетические неустойчивости в химических системах. Перспективы использования теории. Проблемы энергии, материалов и физических элементов. Проблемы автоматизации и оптимизации.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ ВНЕАУДИТОРНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ 17 час.

1. Работа с учебниками, проработка лекционного материала 9 час.

2. Домашнее задание: «Химическая кинетика газофазных реакций» 8 час.

Выдать – 8 неделя, сдать – 12 неделя.


РАЗДЕЛ 3. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ ЛИТЕРАТУРА ПО ДИСЦИПЛИНЕ


Основная литература

  1. Пригожин И., Кондепуди Д. Современная термощинамика. От тепловых двигателей до диссипативных структур. – М.:Мир, 2002. – 461с.

  2. Р. Хаазе, Термодинамика необратимых процессов, М.: Мир, 1967, 544с.

  3. Эбелинг В., Энгель А., Файстель Р. Физика процессов эволюции. – М.: Эдиториал УРСС, 2001. – 328с.

Дополнительная литература


  1. Николис Г., Пригожин И. Познание сложного. – М.:Мир, 1990. – 344с.

  2. Пригожин И. Введение в термодинамику необратимых процессов. – Ижевск:НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001.- 160с.

  3. Агеев Е.П. Неравновесная термодинамика в вопросах и ответах. – М: Эдиториал УРСС, 2001. – 136с.

  4. Пригожин И., Дефэй Р. Химическая термодинамика. – Новосибирск: Наука. – 1966. – 510с.

  5. Мелвин-Хьюз Э.А. Физическая химия. – М.: Изд-во иностранной литературы. – 1962. – 1148с.

  6. Бахарева И.Ф. Нелинейная неравновесная термодинамика. – Саратов: Изд-во Саратовского ун-та. –1976. – 141с.

  7. Эммануэль Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики. – М.: Высшая школа. – 1984. – 463с..

  8. Неравновесная термодинамика и физическая кинетика / И.П. Базаров, Э.В. Геворкян, П.Н. Николаев. – М.: Изд-во МГУ, 1989. – 240с.

  9. Еремин Е.Н. Основы химической кинетики. – М.: Высшая школа. - 1976. – 374с.