Målet for kurset er at give de studerende et dybtgående kendskab
til en række grundbegreber i klassisk termodynamik, hvorved de
bliver i stand til at analysere og beregne stof- og
energiomsætninger under kemiske processer med relevans for
grundfagskemi, kemiteknik og bioteknologi.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
gengive termodynamikkens hovedsætninger og skelne imellem
intensive og ekstensive egenskaber og imellem størrelser der er
tilstandsfunktioner, og størrelser der er vejafhængige.
bestemme kompressionsfaktoren af en real gas.
beregne tilført varme, tilført arbejde og ændringen i indre
energi, enthalpi, entropi, Gibbs- og Helmholtzfrienergi for
processer.
beregne standard reaktionsenthalpi, -entropi og -Gibbsfrienergi
og ligevægtskonstanter ved forskellige temperaturer.
redegøre for og anvende ligevægtsbetingelser og
spontanitetskrav.
kvantitativt forudse forskydningen af en ligevægt ved en
ændring i tryk eller temperatur.
formulere udtrykkene for det kemiske potential for en ideal
gas, en real gas, en ren væske, en ren fast fase og for ioner i
vandig opløsning samt anvende disse til ligevægtsberegninger.
udføre beregninger på varmekraftmaskiner, køleskabe og
varmepumper og sammenligne deres nyttevirkninger/effektfaktorer
med de tilsvarende Carnot maskiners.
skitsere og anvende pT- og pV-diagrammer for rene stoffer og
pV- og TS-diagrammer for processer.
beregne ionstyrken og anvende den til at bestemme
middelaktivitetskoefficienter og ligevægtskoncentrationer, både ved
hjælp af modeller og ved brug af forsøgsdata.
udlede den elektromotorisk virksomme proces for en
elektrokemisk celle hvori elektrodevæskerne kan være i direkte
kontakt, og beregne nulstrømspotentialet.
Kursusindhold:
Termodynamikkens hovedsætninger. Indre energi, enthalpi, arbejde,
varme, entropi, Gibbs fri energi og kemisk potential. Faseligevægt
og kemisk ligevægt. Ionaktiviteter. Eksperimentel bestemmelse af
termodynamiske ligevægtskonstanter. Ligevægtselektrokemi.
Litteraturhenvisninger:
Atkins' Physical Chemistry (9. udgave)
Peter Atkins & Julio de Paula
Oxford University Press
