1.5. Індивідуальні та домашні завдання для самостійної роботи студентів

Вид та тема завдання	Кіль-кість годин СР	Діяльність студентів
Домашнє завдання для самостійного опрацювання окремих розділів програми:	Тетра-местр 6
Розділ І. Тема 1. Питання: Теоретичні і експериментальні методи фізичної хімії. Тема 2. Питання: Квантова теорія теплоємності газоподібних і кристалічних речовин. Тема 6. Питання: Розрахунки коефіцієнтів рівняння Тьомкіна-Шварцмана. Тема 8. Питання: Термодинамічні функції газів, обумовлені обертальними, коливальними та іншими видами руху молекул. Розрахунки теплоємності, ентропії.	1 1 1 4 Всього 7	За допомогою спеціальної і учбової літератури самостійно опрацювати теми та окремі питання, які не викладаються на лекціях.

Вид та тема завдання	Кіль-кість годин СР	Діяльність студентів
Індивідуальні розрахунково-графічні домашні завдання:	Се-местр 3 тетра-местр 6
1. Розрахунки виходу продукту при заданих параметрах в ідеальних і реальних умовах технологічного процесу.	13	Розрахувати можливість хімічної реакції в реальних умовах технологічного процесу. Встановити і графічно виразити вплив температури, тиску, інертних домішок на вихід продукту. Обґрунтувати вибір оптимальних параметрів процесу.
Домашні розрахункові завдання:	Се-местр 3 тетра-местр 6
1. Визначення теплового ефекту процесу при будь-якій заданій температурі.	8	Обчислити тепловий ефект хімічної реакції або фазового перетворення при стандартних умовах і будь-якій температурі на основі довідкових даних про залежність теплоємності від температури.
2. Визначення зміни ентропії і вільної енергії системи у різних процесах.	8	Обчислити зміну ентропії речовини при нагріві (охолодженні) і фазових перетвореннях. Знайти зміну енергії Гібса при ізобаричному нагріві та ізотермічній зміні тиску.

2. Розрахункові завдання

2.1. Основні поняття хімічної термодинаміки

Хімічна термодинаміка вивчає закономірності взаємоперетворень енергій в хімічних процесах. Основною задачею фізичної хімії є теоретичний вибір оптимальних параметрів для проведення технологічних процесів.

2.1.1. Основні визначення

Термодинамічна система – це матеріальний об’єкт або група об’єктів, які відокремлені від навколишнього середовища фізичними або уявлюваними границями та підлягають теоретичному і (або) експериментальному вивченню.

Термодинамічний параметр – це будь-яка властивість системи, яка залежить від стану системи та не залежить від шляху, яким досягається цей стан.

Екстенсивні параметри (властивості) – це властивості системи, які пропорційні масі системи (наприклад, U, S, V, теплоємність і т. ін.).

Інтенсивні параметри - це властивості, величини яких не залежать від маси системи (наприклад, Т, Р, молярна теплоємність та ін.)

Стан системи – сукупність всіх фізико-хімічних властивостей системи.

Відкрита система – це система, яка обмінюється з навколишнім середовищем енергією і речовиною.

Закрита система – це система, в якій відсутній обмін з навколишнім середовищем речовиною, але вона обмінюється з нею енергією.

Ізольована система – це система, об’єм якої лишається постійним і яка не обмінюється з навколишнім середовищем ні енергією, ні речовиною.

Термодинамічний процес – зміна в часі хоча б одного з параметрів стану системи.

Внутрішня енергія (U) – сукупність всіх видів енергій крім потенціальної енергії положення та кінетичної енергії руху системи в цілому. Внутрішня енергія не залежить від шляху проведення процесу, а залежить тільки від початкового та кінцевого стану ( ).

Форми передачі енергії – теплота і робота.

Теплота процесу (Q) - неупорядкована мікроформа передачі енергії, тобто це кількість кінетичної енергії, яка передається в момент співударяння молекул.

Робота процесу (W) - направлена макроформа передачі енергії шляхом упорядкованого руху великої кількості часток.