Рабочая программа (стр. 1 )

Федеральное агентство по образованию

Бийский технологический институт (филиал)

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технический университет

им. »

Утверждаю

Декан факультета ХТиМ

(подпись) (Ф. И.О.)

«___»____________ 2005 г.

Кафедра Общей химии и экспертизы товаров (наименование кафедры, обеспечивающей преподавание дисциплины)

Рабочая программа

Дисциплина ЕН. Ф.07. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА

(шифр с указанием цикла подготовки, наименование дисциплины)

Статус дисциплины обязательная .

(обязательная, элективная, факультативная)

Специальности

(направления) 160302 Ракетные двигатели

(коды специальностей или направлений)

Форма обучения _______очная____________________

(дневная, очно-заочная, заочная)

Объем дисциплины 50 час_______________________

(общий объем дисциплины, час.)

Распределение по семестрам

Семестр	Учебные занятия (час.)	Число курсовых проектов (КП), курсовых работ (КР), расчетных заданий (РЗ)	Форма итоговой аттестации (зач., экз.)
Общий объем	аудиторные	СРС
всего	лекции	лабораторные занятия	практические занятия (семинары)
5	50	45	18	16	-	11	-	зачёт

Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности 160302 «Ракетные двигетели» № 000тех/дс от 01.01.2001 г., учебного плана, разработан профелирующей кафедрой, утверждённого ректором БТИ 30.01.2000 г., типовой рабочей программой, утверждённой Департаментом образовательных программ и стандартов профессионального образования № 000 от

02.03.2000 г.

Разработчик_____к. т.н., доцент

(должность, подпись, Ф. И.О.)

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры Общей химии и экспертизы товаров _______________________________________________________________________________

(наименование кафедры)

Заведующий кафедрой _____________

(подпись, Ф. И.О.)

"___"_____________2005 г.

Согласовано с профилирующей (ищими) кафедрой (амии):

Заведующий кафедрой ________________

(подпись, Ф. И.О)

"___"_____________2005 г.

Одобрена советом (методической комиссией) факультета «Химической технологии и машиностроения»

Председатель МКФ ________________

(подпись, Ф. И.О.)

"___"_____________ 2005 г.

1 Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе

1.1 Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины «Химическая термодинамика» является получение студентами знаний об общих закономерностях химических превращений и физических процессах, происходящих с веществом микрочастиц, и сопровождающими их энергетическими эффектами. О возможности математического описания, количественного расчета и предсказания направления протекания химической реакции до установления равновесия. Инженер должен обладать достаточными знаниями в этой области химии, так как они требуются при проектировании, изготовлении и эксплуатации машин и аппаратов. Задачей курса является усвоение студентами общих закономерностей процессов горения топлив в установках промышленного и специального назначения, теоретических основ оценки химической термодинамики, кинетики химических реакций. Знание курса физической химии необходимо также для успешного изучения других специальных дисциплин.

1. 2 Место дисциплины в учебном процессе

Химическая термодинамика относится к числу общенаучных дисциплин, которая составляет основу общетеоретической подготовки инженера. Химическая термодинамика устанавливает общие законы физико-химических процессов. Изучение дисциплины предусматривает формирование представления о неразрывном единстве общей и неорганической химии, физической химии, высшей математики и физики. Специалист должен выработать навыки самостоятельного проведения основных количественных расчетов.

1.3 Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения данной дисциплины

Общая химия - знание основных законов, применяемых в курсе общей химии, способов выражения концентрации растворов и принципы составления уравнений химических реакций.

Неорганическая химия – знание основных свойств кислот, оснований и солей и составление химических реакций с их участием.

Математика - знание основных теорем и законов и умение производить математические действия и операции.

Дисциплина "Химическая термодинамика" связана с другими естественнонаучными, общепрофессиональными и специальными дисциплинами межпредметными связями: предшествующими – с общей и неорганической химией, математикой и другими общенаучными дисциплинами.

Знание этих дисциплин необходимо для полного понимания и возможности осознано управлять процессами горения топлив промышленного и специального назначения, т. е. создает теоретическую основу для практической деятельности инженера.

2 Содержание дисциплины

Общие идеи и основные положения курса химической термодинамики излагаются на лекциях. Необходимая детализация и освоение курса обеспечиваются при прохождении лабораторного практикума и самостоятельной работе студентов.

Изучение курса строится на базе методологии системного подхода. В соответствии с системным анализом его изучения является рассмотрение всей дисциплины как единой системы знаний и выявление ее роли в общеинженерной подготовке специалистов.

2.1 Лекции ( 18 час.)

№ п/п лекции	Наименование и содержание темы	Объем часов
1	2	3
	5 СЕМЕСТР
1	Основные понятия: термодинамическая система и окружающая среда, различные типы систем, термодинамические параметры и термодинамические функции, уравнения состояния, экстенсивные и интенсивные параметры и функции, термодинамические процессы и термодинамические состояния равновесия. Внутренняя энергия системы, теплота и работа как формы передачи энергии. Работа полезная и работа расширения, обобщенная сила и обобщенная координата.	2
2	Нулевой закон термодинамики. Первый закон термодинамики, формулировки и математическая запись. Частные случаи первого закона. Энтальпия. Соотношения между QP и QV. Термохимия. Стандартное состояние вещества. Стандартная теплота образования и стандарная теплота сгорания вещества. Основной закон термохимии - закон Гесса. Его формулировки и условия выполнения.. .	2
3	Следствия из закона Гесса. Энергия химической связи, расчеты по энергииям связи. Основные понятия о теплоемкости вещества, СР и СV и соотношения между ними. Зависимость теплоемкости от температуры. Вывод, анализ и интегрирование уравнения Кирхгоффа. Взаимосвязь тепловых эффектов при постоянных давлении и объеме для химических реакций.	2
4	Работа термодинамической системы, работа расширения, расчет работы расширения в различных процессах Самопроизвольные и не самопроизвольные процессы. Второй закон термодинамики как критерий направленности и полноты превращения процессов, формулировки 2-го начала термодинамики. Понятия равновесное состояние, обратимый и необратимый процесс, Математическая запись. Энтропия, ее свойства. Математические записи объединенного уравнения 1-го и 2-го начала термодинамики.	2
5	Изменение энтропии в изолированной системе. Энтропия как критерий направления процесса и состояния равновесия в изолированной системе. Вычисление изменения энтропии в различных процессах (изохорном, изобарном, изотермическом, адиабатическом), при фазовых переходах, при смешении идеальных газов и во время необратимой химической реакции. Третий закон термодинамики.	2
6	Статистическая формулировка второго начала термодинамики. Вывод уравнения, связывающего энтропию и термодинамическую вероятность (соотношение Больцмана-Планка). Термодинамические потенциалы (изохорный, изобарный), их физический смысл. Термодинамические потенциалы как критерии направленности самопроизвольных процессов и равновесия в изотермических системах. Характеристические функции.	2
7	Уравнения Гиббса-Гельмгольца. Химический потенциал, его физический смысл. Химический потенциал идеального и реального газа. Общие условия равновесия систем. Расчет изохорного и изобарного потенциалов с применением таблиц стандартных величин. Тепловая теорема Нернста. Следствия. Постулат Планка. Вычисление абсолютных стандартных величин энтропии веществ из термохимических данных. Термодинамическая вероятность состояния системы.	2
8	Химическое равновесие. Химическая переменная. Общие условия химического равновесия Вывод уравнения изотермы химической реакции. Термодинамические константы равновесия Ка и К f. Практические константы равновесия Кc и Кр. Выражение констант равновесия через мольные доли и числа молей. Определение направления процесса и его равновесия с помощью изотермы химической реакции. Равновесие в реальных систьемах, Методы определения летучести и коэффициентов активности (летучести). Фазовые равновесия в гетерогенных системах. Стабильность фаз. Правило фаз Гиббса, основные понятия, вывод, анализ, использование при анализе гетерогенных систем. Условное правило фаз.	2

2.2 ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ (18 час)