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L536 – Mischphasen- und Grenzflächenthermodynamik
Thermodynamics of Mixed Phases and Interfaces
Version: 3
Prof. Dr. rer. nat. habil. Grit Kalies
grit.kalies(at)htw-dresden.de
Prof. Dr. rer. nat. habil. Grit Kalies
grit.kalies(at)htw-dresden.de
Deutsch
5.00 Credits
150 Stunden
4.00 SWS (2.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Übung | 1.00 SWS Praktikum)
90.00 Stunden
Referat
Laborpraktikum
Schriftliche Prüfungsleistung
Prüfungsdauer: 120 min | Wichtung: 100 %
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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
- 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
- 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
Grundkenntnisse in Chemie, Mathematik und Physik, Beherrschung ausgewählter Grundlagen der chemischen Thermodynamik
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
- in Bearbeitung