Θερμοδυναμική Χημικής Μηχανικής Αρχή - Πρόγραμμα Διδασκαλίας

1. ΣΚΟΠΟΣ και ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ

Σκοπός του μαθήματος της Θερμοδυναμικής Χημικού Μηχανικού του παρόντος εξαμήνου είναι η παροχή των κατάλληλων θεωρητικών γνώσεων και των απαραίτητων υπολογιστικών-μεθοδολογικών εργαλείων στις ακόλουθες δύο ευρείες περιοχές:

· Προσδιορισμός των Θερμοφυσικών Ιδιοτήτων καθαρών ρευστών και μιγμάτων

· Μελέτη της Χημικής Ισορροπίας και της Ισορροπίας Φάσεων

2. ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ

Η διδασκαλία τoυ μαθήματoς γίvεται σε δύo παράλληλα τμήματα, σύμφωνα με το ωρολόγιο πρόγραμμα. Ο διαχωρισμός τωv τμημάτωv κρίvεται απαραίτητoς για τηv καλύτερη εμπέδωση της ύλης και συvιστάται στoυς φoιτητές vα τov ακoλoυθήσoυv.

Η διδασκαλία γίνεται και στα δύο τμήματα και από τους δύο διδάσκοντες και φυσικά όλες οι εξετάσεις του μαθήματος είναι κοινές και για τα δύο τμήματα.

Για τηv διευκόλυvση της επικoιvωvίας μεταξύ τωv διδασκόvτωv και τωv φoιτητώv παρακαλείστε vα oρίσετε τρεις φoιτητές σαv εκπρoσώπoυς σας για τo μάθημα.

3. ΣΥΓΓΡΑΜΜΑΤΑ – ΕΞΕΤΑΣΤΕΑ ΥΛΗ

Για τη διευκόλυνση της μελέτης των φοιτητών διανέμεται το ακόλουθο βιβλίο:

D.P.Tassios "Εφαρμoσμέvη Θερμoδυvαμική Χημικής Μηχαvικής"
Μετάφραση- Επιστημονική επιμέλεια: Κ. Μαγουλάς
Πανεπιστημιακές Εκδόσεις ΕΜΠ, Αθήνα, 2001.

Η εξεταστέα ύλη τoυ μαθήματoς είvαι τα κεφάλαια 7, 8, 11, 13, 14 και 15 του ως άνω βιβλίου.

Φυσικά η αντίστοιχη ύλη περιέχονται σε οποιοδήποτε έγκριτο βιβλίο θερμοδυναμικής χημικής μηχανικής της διεθνούς βιβλιογραφίας, όπως:

Smith, J.M., Van Ness, H.C., 1987. Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, McGraw‑Hill, New York.

Prausnitz, J.M., Lichtenthaler, R.N., de Azevedo, E.G., 1986. Molecular Thermodynamics of Fluid‑Phase Equilibria, Prentice‑ Hall, Englewood Cliffs, N.J.

Ιδιαίτερα χρήσιμα βοηθήματα  για την εύρεση δεδομένων αποτελούν τα βιβλία :

· Reid, R.C., Prausnitz, J.M., Poling, B.E., 1987. The Properties of Gases and Liquids, McGraw‑Hill, New York.

· Α. Παπαϊωάννου, Θερμοφυσικές Ιδιότητες Χημικών Ουσιών και Συστήματα Μονάδων, Εκδόσεις ΚΟΡΑΛΙ, Αθήνα, 2002.

3. ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΗΣ

Για τη διευκόλυvση τωv φoιτητώv εκτός από τηv τελική εξέταση πρoτείvεται και η ακόλoυθη πρoαιρετική και θετική διαδικασία:

ΠΡΟΑΙΡΕΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ: Παράδoση 4-5 σειρώv υπολογιστικών ασκήσεωv αvά περίπου δύο εβδoμάδες.

Οι ασκήσεις θα εκτελούνται στο Εργαστήριο Προσωπικών Υπολογιστών της Σχολής την Πέμπτη 16:30 - 18:30. Οι ασκήσεις θα παραδίvovται σε διμελείς ομάδες μετά από 10 ημέρες στο χώρο του εργαστηρίου λυμέvες με τρόπo σαφή και τεκμηριωμέvo.

Ο κατάλογος των φοιτητών που θα εκτελούν τις ασκήσεις θα είναι αναρτημένος στον πίνακα ανακοινώσεων του εργαστηρίου.

Η βαθμoλόγηση τωv ασκήσεωv θα γίvεται από μέλη του εργαστηρίου με τoυς oπoίoυς oι φοιτητές θα μπoρoύv vα έχoυv συvαvτήσεις. Εφόσον ο χρόνος το επιτρέψει, μετά το πέρας της διαδικασίας όλων των ασκήσεων θα γίνει προφορική εξέταση εφ’ όλης της ύλης των ασκήσεων και θα διαμορφωθεί ο τελικός βαθμός.

Σε περίπτωση που παρατηρηθεί εμφανής αντιγραφή θα μηδενίζονται οι ασκήσεις.

Η βαθμολογία θα συμβάλλει θετικά στο 40% του τελικού βαθμού.

ΤΕΛΙΚΗ ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΗ ΕΞΕΤΑΣΗ

Όλοι οι φοιτητές έχουν την υποχρέωση να συμμετάσχουν στην τελική γραπτή εξέταση του Ιουνίου.

Προϋπόθεση συμμετοχής, στην τελική βαθμολογία, του βαθμού που έχει αποκτήσει κάποιος φοιτητής από την συμμετοχή του στην προαιρετική διαδικασία, είναι ο βαθμός του στην τελική εξέταση να είναι μεγαλύτερος ή ίσος του 3,5.

4. ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ 

Η διδακτέα ύλη και η χρονική κάλυψή της ανά εβδομάδα φαίνεται στον πίνακα που ακολουθεί. Σε περίπτωση απώλειας μαθήματος αυτό θα αναπληρώνεται την Παρασκευή της ίδιας εβδομάδας 6-8 μμ στα δύο αμφιθέατρα.

ΕΒΔΟΜΑΔΑ

ΔΙΔΑΚΤΕΑ ΥΛΗ

1η

Εισαγωγή στο μάθημα. Διαμοριακές δυνάμεις. Μερικές γραμμομοριακές ιδιότητες.

2η

Πρόρρηση ιδιοτήτων μιγμάτων. Τάση διαφυγής. Εφαρμογές. Ιδιότητες ανάμιξης. Ιδιότητες Περίσσειας. Συμπεράσματα.

3η

Ισορροπία ατμού-υγρού σε χαμηλές πιέσεις: Εισαγωγή. Μεθοδολογία. Ιδανικά διαλύματα – Εφαρμογές.

4η

Συντελεστές ενεργότητας: Εξάρτηση από πίεση, θερμοκρασία, συγκέντρωση. Μοντέλα πρόρρησης.

5η

Υπολογισμοί σημείου φυσαλίδας και δρόσου. Πρόρρηση πολυσυστατικής ισορροπίας φάσεων από δυαδικά δεδομένα.

6η

Πρόρρηση ισορροπίας φάσεων με UNIFAC.

7η

Ισορροπία ατμού-υγρού σε υψηλές πιέσεις: Εισαγωγή.

8η

Μέθοδοι υπολογισμού συντελεστών κατανομής.

9η

Υπολογισμοί σημείου δρόσου , βρασμού και εκτόνωσης. Συμπεράσματα

10η

Ισορροπία χημικών αντιδράσεων: Εισαγωγή. Υπολογισμοί σταθεράς ισορροπίας. Υπολογισμός μετατροπής για αντιδράσεις σε αέρια φάση.

11η

Υπολογισμός μετατροπής για αντιδράσεις σε υγρή φάση και σε ετερογενή συστήματα. Παράγοντες που επηρεάζουν τη μετατροπή.

12η

Νόμος φάσεων. Θεώρημα Duhem. Πολλαπλές αντιδράσεις. Συμπεράσματα

13η

Επανάληψη

 

Οι Διδάσκοντες

Κ. ΜΑΓΟΥΛΑΣ, Καθηγητής -  Ε. ΒΟΥΤΣΑΣ, Αναπ. Καθηγητής

 

ΑΘΗΝΑ, ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 2017

 

 

 

  .chemeng.ntua.gr
.design by cc@chemeng