L536 – Thermodynamics of Mixed Phases and Interfaces

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Module
Thermodynamics of Mixed Phases and Interfaces
Mischphasen- und Grenzflächenthermodynamik
Module number
L536 [MC-MA4]
Version: 3
Faculty
Agriculture/Environment/Chemistry
Level
Master
Duration
1 semester
Turnus
Summer semester
Module supervisor

Prof. Dr. rer. nat. habil. Grit Kalies
grit.kalies(at)htw-dresden.de

Lecturers

Prof. Dr. rer. nat. habil. Grit Kalies
grit.kalies(at)htw-dresden.de

Teaching language(s)

German

ECTS credits

5.00 Credits

Workload

150 hours

Courses

4.00 SWS (2.00 SWS Lecture | 1.00 SWS Seminar | 1.00 SWS Internship)

Self-study time

90.00 hours

Pre-requisite(s) for the examination

Referat


Laboratory Practice

Examination(s)

Written examination
Examination duration: 120 min | Weighting: 100 %

Teaching form

--

Media type
Not specified
Teaching content / structure

Vorlesung

  • Grundlagen der Thermodynamik (Gibbssche Fundamentalgleichungen, grundlegende Beziehungen)
  • Anwendung der Thermodynamik auf Misch- und Grenzflächensysteme: homogene und heterogene Ein- und Mehrkomponentensysteme, Phasengleichgewichte in Mischungen: Nutzung von Zustandsgleichungen & Aktivitätskoeffizientenmodellen, Löslichkeit von Gasen, Grenzflächentypen, Erscheinungen an Phasengrenzen: Adsorption und Oberflächenspannung
  • Texturelle Charakterisierung von porösen Festkörpern (Aktivkohlen, Zeolithen, MOFs etc.) mit vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten in der Stofftren­nung, Sensorik, Chromatographie, Katalyse etc.
  • Kolloidchemie: Keimbildungsmechanismen, Tenside undMizellen, Emulsionen, Eigenschaften von Stäuben, Schäumen, Aerosolen

Übung

  • Durchführung als Rechenübung und Seminar zur Diskussion und Vertiefung von Lehrinhalten
  • Selbständiges Lösen von Rechenaufgaben zu Haus und in den Übungen und Besprechen der Lösungen an der Tafel vorwiegend durch die Studierenden selbst
  • Übungsaufgaben dienen unmittelbar der Prüfungsvorbereitung

Praktikum

  • Durchführung von Praktikumsversuchen zum Vertiefen des Verständnisses der Eigenschaften von Mischphasen und Grenzflächen
  • Charakterisierung von flüssigen Mischphasen und texturelle und energetische Charakterisierung von porösen und dispersen Festkörpern
  • Fachvortrag zu einem das Praktikum ergänzenden und vertiefenden Thema  (20 min) mit anschließender Fachdiskussion
  • Praktikums- und Vortragsinhalte sind prüfungsrelevant
Qualification objectives
  • Vertiefung der Grundlagen der Thermodynamik (Hauptsätze)
  • Beherrschung von Grundlagen und Formalismen zur Berechnung von Stoffdaten für reine Stoffe und Mischungen
  • Befähigung zur thermodynamischen Behandlung von Phasengleichgewichten und Grenzflächenerscheinungen
  • Erwerb von Spezialwissen auf dem Forschungsgebiet „Grenzflächenthermodynamik und texturelle Charakterisierung von porösen Festkörpern“
  • Anwendung grundlegender Beziehungen auf die Berechnung von ausgewählten thermodynamischen Prozessen
Social and personal skills
  • Erlernen von Teamfähigkeit durch das Lösen von Übungsaufgaben in kleinen Gruppen
  • Trainieren der Kommunikationsfähigkeit durch das Besprechen der Lösungen von Übungsaufgaben durch die Studierenden an der Tafel
Special admission requirement(s)
Not specified
Recommended prerequisites

Grundkenntnisse in Chemie, Mathematik und Physik, Beherrschung ausgewählter Grundlagen der chemischen Thermodynamik

Continuation options
Not specified
Literature

J. Gmehling, B. Kolbe: Thermodynamik

L. Schwuger: Lehrbuch der Grenzflächenchemie

H. Everett: Grundzüge der Kolloidwissenschaft

A. Pfennig: Thermodynamik der Gemische

C. Lüdecke, D. Lüdecke: Thermodynamik

Current teaching resources

- in Bearbeitung

Notes
Not specified
Link to course or learning resources in OPAL
https://bildungsportal.sachsen.de/opal/auth/RepositoryEntry/22940811264
Modulux link:
https://apps.htw-dresden.de/modulux/en/module/4870