Emne - Kinetikk og termodynamikk - IMAK2001
Kinetikk og termodynamikk
Velg studieårOm
Om emnet
Faglig innhold
- Ideelle og reelle gasser: ideell gasslov og van der Waals tilstandsligning - Termodynamikkens 1 lov: Arbeid og varme. Indre energi, entalpi og varmekapasitet. Reversible prosesser. - Termodynamikkens 2. lov: entropi, Gibbs energi, kjemisk likevekt - Faselikevekter for rene stoffer og ideelle blandinger - Kolligative egenskaper: damptrykksreduksjon, frysepunktsnedsettelse, kokepunktsforhøyelse, osmotisk trykk. - Elektrolyttløsninger: Elektrolytters ledningsevne, dissosiasjonsgrad, transport av ioner, Debye-Hückels grenselov. - Reaksjonskinetikk: hastighetslover, halveringstid, enkle reaksjonsmekanismer, hastighetsbestemmende trinn og katalyse.
Læringsutbytte
Kandidaten: - Har forståelse for gassers oppførsel, og kan bruke ideell gass lov og van der Waals tilstandsligning for å vurdere gassers avvik fra idealitet - Har grunnleggende kunnskap om termodynamikk og kan beregne indre energi, entalpi, entropi, varme og arbeid for isokore, isobare, isoterme og adiabatiske reversible prosesser. - Kan forklare og bruke relevante formler for termodynamiske beregninger på kjemiske reaksjoner, og sammenligne med beregninger gjort i relevante dataverktøy (for eksempel HSC Chemistry) - Kan gjøre rede for Ellingham diagram og vite hvordan det brukes for å finne termodynamiske data - Har grunnleggende kunnskap om faselikevekter for rene stoffer og ideelle blandinger, og kan bruke fasediagram til å diskutere faseoverganger og fasesammensetning - Kan bruke termodynamikk for løsninger og blandinger for å beregne relevante egenskaper - Har oversikt over viktige begrep i reaksjonskinetikk og katalyse, kan løse enkle hastighetslover og forklare utvalgte reaksjonsmekanismer - Kan planlegge og gjennomføre laboratoriearbeid innen kinetikk og termodynamikk, og dokumentere arbeidet i skriftlige rapporter
Læringsformer og aktiviteter
Forelesninger, øvinger og laboratoriearbeid. Forventet tidsbruk: Forelesning: 50 timer Øvinger: 35 timer Laboratoriekurs: 45 timer (inkludert forberedelse og rapportskriving) Selvstudium: 70 timer Totalt: 200 timer
Obligatoriske aktiviteter
- Obligatorisk laboratoriearbeid
- Obligatoriske øvinger
Mer om vurdering
Hjelpemidler på semesterprøve og avsluttende eksamen: SI Chemical Data og bestemt, enkel kalkulator. Alle obligatoriske aktiviteter (øvinger og laboratoriearbeid) må være godkjent for å gå opp til avsluttende skriftlig eksamen. Laboratoriearbeid må være godkjent for å levere laboratorierapport(er). Det blir gitt informasjon om krav til antall godkjente øvinger og detaljer rundt oligatoriske aktiviteter i laboratoriearbeidet på starten av semesteret. Ved utsatt semesterprøve kan skriftlig bli endret til muntlig semesterprøve. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen. Frivillig gjentak av semesterprøve og avsluttende skriftlig eksamen kan gjøres uavhengig av hverandre. Det er ikke mulig med frivillig gjentak av laboratorierapport(er). Ved søknader om godskrivning, godkjenning og innpassing av emner fra tidligere årskull eller andre institusjoners tilsvarende utdanninger, vil hver søknad behandles individuelt og søker må kunne medregne studiepoengreduksjon ved overlappende emner.
Spesielle vilkår
Krever opptak til studieprogram:
Kjemiingeniør (FTHINGKJ)
Materialteknologi (FTHINGMAT)
Anbefalte forkunnskaper
Grunnlagsfag i kjemi, fysikk og matematikk.
Forkunnskapskrav
Studierettskrav.Tilgang til emnet forutsetter studierett ved Bachelor i ingeniørfag, kjemi eller Bachelor i ingeniørfag, materialteknologi, NTNU, Trondheim
Kursmateriell
Gordon Aylward og Tristan Findlay: SI Chemical Data, Wiley, 7. utg, 2014. Morten Helbæk og Signe Kjelstrup: Fysikalsk kjemi, Fagbokforlaget, 2. utg, 2006 eller Peter Atkins og Julio De Paula: Physical Chemistry, Oxford University Press, 10. th. ed. 2014.
Fagområder
- Fysikalsk kjemi
- Tekniske fag