L536 – Mischphasen- und Grenzflächenthermodynamik

Modul
Mischphasen- und Grenzflächenthermodynamik
Thermodynamics of Mixed Phases and Interfaces
Modulnummer
L536 [MC-MA4]
Version: 3
Fakultät
Landbau/Umwelt/Chemie
Niveau
Master
Dauer
1 Semester
Turnus
Sommersemester
Modulverantwortliche/-r

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

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

Deutsch
in "Mischphasen- und Grenzflächenthermodynamik (MC-MA4)"
ECTS-Credits

5.00 Credits

Workload

150 Stunden

Lehrveranstaltungen

4.00 SWS (2.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Übung | 1.00 SWS Praktikum)
Selbststudienzeit

90.00 Stunden

Prüfungsvorleistung(en)

Referat
in "Mischphasen- und Grenzflächenthermodynamik (MC-MA4)"

Laborpraktikum
in "Mischphasen- und Grenzflächenthermodynamik (MC-MA4)"
Prüfungsleistung(en)

Schriftliche Prüfungsleistung
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 120 min | Wichtung: 100%
in "Mischphasen- und Grenzflächenthermodynamik (MC-MA4)"
Lehrform
--
Medienform
Keine Angabe
Lehrinhalte/Gliederung

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
Qualifikationsziele
  • 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
Sozial- und Selbstkompetenzen
  • 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
Besondere Zulassungsvoraussetzung
Keine Angabe
Empfohlene Voraussetzungen

Grundkenntnisse in Chemie, Mathematik und Physik, Beherrschung ausgewählter Grundlagen der chemischen Thermodynamik
Fortsetzungsmöglichkeiten
Keine Angabe
Literatur

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
Aktuelle Lehrressourcen

- in Bearbeitung
Hinweise
Keine Angabe
Link zu Kurs/Lernressourcen im OPAL
https://bildungsportal.sachsen.de/opal/auth/RepositoryEntry/22940811264
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