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Lern- und Qualifikationsziele
Das Modul soll die Begriffe "Wärme, Arbeit, Energie, Triebkraft chemischer Reaktionen" grundsätzlich erfassbar
machen. Durch Beispiele werden die Zustandsgrößen, z.B. Enthalpie oder Entropie, verständlich gemacht.
Zustandsgleichungen werden von Messungen oder Modellvorstellungen genommen. Darauf aufbauend
wird die Thermodynamik systematisch dargestellt (Entropie- und Energiedarstellung).
Die grundlegenden thermodynamischen Betrachtungen werden dann auf Mehr- und Mischphasengleichgewichte
angewendet und veranschaulicht. Die Lage und Beeinflussung des chemischen Gleichgewichts und
von Reaktionsgrößen soll aus Standard-Reaktionsgrößen bzw. Stoffeigenschaften berechnet werden können.
Voraussetzungen
keine
Gliederung / Themen / Inhalte
Chemische Thermodynamik reiner Stoffe:
Unterscheidung von Prozess- und Zustandsgrößen
sowie anschauliche Vorstellung der inneren Energie,
Enthalpie, freien Energie und freien Enthalpie, Notwendigkeit und Bedeutung der Entropie, Vermittlung
und vollständige Kenntnis der formalen Zusammenhänge
zwischen diesen fünf Zustandsgrößen, Einordnung
und Benutzung von Zustandsgleichungen und
tabellierten Stoffeigenschaften zur Berechnung von
Zustandsänderungen, der geleisteten Arbeit oder
ausgetauschten Wärme
Themen und Inhalte:
Reales Gas, ideales Gas, reversible und irreversible
Vorgänge, Zustands- und Prozessgrößen (Arbeit,
Wärme), Innere Energie, Enthalpie, Entropie, freie
Energie, freie Enthalpie. I-III Hauptsatz, Legendre
Transformation der thermodynamischen Potenziale.
Stoffeigenschaften CP, αP, κT
Chemische Thermodynamik von Mischphasen:
Zusammensetzungsvariable, partielle molare Größen,
chemisches Potenzial, Gibbs`sche Phasenregel,
kolligative Eigenschaften, Reaktionslaufzahl, Reaktionsenergien, Phasenregel, Phasendiagramme.
Chemisches Gleichgewicht, thermodynamische Einflussnahme
auf chemische Reaktionen
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