1.2.2. Второй закон термодинамики.

Недостаточность первого закона термодинамики Факторы интенсивности и экстенсивности.

Второй закон термодинамики (содержание и формулировки).

КПД цикла Карно.

Характеристика энтропии, физический смысл, значение. Энтропия как фактор экстенсивности тепловых процессов. Связанная энергия системы. Диаграмма T-S.

Свободная энергия системы. Изобарно-изотермический и изохорно-изотермический потенциалы (энергия Гиббса и Гельмгольца). Принцип минимума свободной энергии. Пределы протекания самопроизвольных процессов в изолированных системах.

Практическое занятие

Расчет энтропии по уравнениям химических реакций.

Расчет стандартной энергии Гиббса и Гельмгольца с применением справочных данных.

1.2.3. Элементы термодинамики пара.

Характеристика и параметры состояния влажного, сухого насыщенного и перегретого паров. T-S, I-S (H-S) диаграммы, их значение.

Практическое занятие

Расчет термодинамических свойств пара по формулам и по T-S, I-S (H-S) диаграммам.

Определение количества тепла, заданной массы пара известных параметров

Контрольная работа № 1.

Тема 1.3. Химическая кинетика.

Скорость химической реакции. Основной закон кинетики – закон действия масс. Константа скорости реакции, ее физический смысл.

Классификация реакций по молекулярности и порядку. Кинетические уравнения реакции 1-го и 2-го порядка. Период полураспада.

Активные молекулы. Потенциальный барьер. Энергия активации. Уравнение Аррениуса.

Факторы, влияющие на скорость реакции. Правило Вант - Гоффа.

Цепные реакции. Особенности, характеристика. Работы Н.Н. Семёнова.

Реакции замещения и присоединения. Фотохимические и радиационно-химические процессы.

Практические занятия

1 Расчёты скорости и кинетических параметров реакций, энергии активации.

2 Выполнение тестовых заданий.

Тема 1.4. Поверхностные явления. Катализ.

Поверхностные явления. Виды сорбции, особенности процесса, влияние на него различных факторов.

Адсорбция на твердых сорбентах. Теория Ленгмюра. Изотерма адсорбции.

Ионообменная адсорбция. Хроматография: понятие, виды, практическое применение. Применение адсорбции в различных технологических процессах.

Катализ. Особенности каталитических реакций. Активность катализатора. Автокатализ. Гомогенный катализ, механизм процесса.

Гетерогенный катализ, механизм процесса. Мультиплетная теория Энергия активации каталитических реакций. Значение катализа.

Лабораторная работа

Построение изотермы адсорбции по экспериментальным данным.

Тема 1.5. Химическое равновесие.

Химическое равновесие. Обратимость химических реакций, прямая и обратная реакция. Условия химического равновесия.

Константа равновесия реакции. Способы выражения констант равновесия. Зависимость константы равновесия от различных факторов.

Факторы, влияющие на равновесие. Принцип Ле-Шателье.

Реакционная способность системы. Химическое сродство. Уравнение изотермы химической реакции. Стандартная энергия Гиббса и Гельмгольца.

Уравнение изобары и изохоры химической реакции. Определение оптимальных условий ведения химических реакций.

Практическое занятие

1 Определение констант равновесия, концентраций реагирующих веществ.

Расчеты кинетических параметров химического равновесия, определение направленности течения химических реакций.

2 Выполнение тестовых заданий