ZESTAW A

  1. Równania stanu płynów- klasyfikacja i przykłady:

a) równania sześcienne- bazujące na równaniu vdW; są jego modyfikacjami: (p+a/v2)(v-b)=RT. Należą do nich równanie: *Redlicha-Kwonga(RK), *Soave`a, *Penga-Robinsona (PR). Równ. Soave`a i PR wykorzystują współczynnik acentryczny Pitzera ω. Są dokładne i można je stosować dla cieczy i gazów.

b) równania wirialne- mają zakres stosowalności p/pk≤0,5T/Tk przy rozwinięciu z 2 współczynnikiem; brak rozszerzeń na fazę ciekłą; ma zastosowanie w obliczaniu roztworów gazów ze względu na teoretycznie uzasadnione metody obliczeń współczynników

c) równania bazujące na teorii stanów odpowiadających sobie- ogólnie pr=f(Tr,Vr,a1,a2,…)=0. Postać zredukowana pr=f(Tr,Vr,A) gdzie A-parametr określający, będący miarą odchylenia funkcji oddziaływań międzycząsteczkowych dla przypadku „ogólnego” najpopularniejszy jest współczynnik acentryczny Pitzera ω=-lg(pnr)Tr=0,7-1. Do niedawna A=zk=pkVk/RTk, na podstawie parametrów zredukowanych z wykresu wyznacza się „z”, a następnie robi korektę: z=zzk=0,27+D(zk-0,27). Dla zk>0,27 D=Da, a dla zk<0,27 D=Db. Wg Lydersena zk=0,291-0,08ω. Najczęściej stosuje się równ.L-K, gdzie (0)- płyn prosty, np. argon, metan, a (n)- płyn odniesienia, np. n-oktan. Równanie L-K nie ma zastosowania do substancji polarnych.

d) równania BWR- równania wieloparametrowe, stosowane gdy wymagana jest duża dokładność i gdy są dostępne wartości parametrów. Najbardziej znana modyfikacja- Starlinga, ma zastosowanie dla ok. 50 substancji

e) równania „teoretyczne”- wynikają z uwzględnienia sił oddziaływania międzycząsteczkowego dla gazów rzeczywistych

f) równania stanu dla cieczy- dla temp. zredukowanej: 0,25<Tr<0,95 stosujemy równ. Hankinsona- Thomsona. Jednakże najlepiej liczyć metodą Watsona, który wprowadził współczynnik ekspansji ω=f(Tr,pr). Jest on tak dobierany, żeby Vaω1=V2ω2=const, gdzie 1,2-różne warunki T,p. Wykresy ω=f(Tr,pr) mają postać: dla Tr=pr=1 => ω=0,044

  1. Obliczanie funkcji termodynamicznych czystych gazów:

a) entalpia: jest funkcją stanu, więc nie zależy od rodzaju przemiany:

ΔH=f(T,p), ale może zależeć od (x.p) lub (v,T) => dH=(∂H/∂T)pdT+(∂H/∂p)Tdp=CpdT+[v-T(∂v/∂T)p]dp

Entalpię można obliczyć jako sumę 2 całek: 1. gdy p=p0 przy czym Cp=f(T)+ 2. gdy T=const i po przekształceniach: H=H0+∫od T0 do T z Cp(T)dT+∫od p0 do p z (V-T(∂V/∂T)p)dp

b) entropia : S=f(T,p) => dS=(∂S/∂T)pdT+(∂S/∂p)Tdp

c)ciepło właściwe:

  1. Metody obliczania poprawek ciśnieniowych funkcji termodynamicznych czystych gazów:

a) entalpia:

1. z=f(Tr,pr):

2. z Lee-Keslera:

3. z Yorka- Webera:

b) entropia:

1.

2. poprawka związana z ciśnieniem

  1. Równanie Watsona i jego zastosowanie do obliczania objętości cieczy:

  1. Obliczanie funkcji termodynamicznych czystych cieczy:

a) entalpia:

b) entropia:

c) ciepło właściwe/molowe:

  1. Wykres T-S, przebieg izolinii:

  1. Układy zamknięte i otwarte, bilanse energetyczne i wzory na pracę:

  1. Interpretacja pracy technicznej na wykresach termodynamicznych:

  1. Przemiana izotermiczna, obliczanie pracy:

  1. Przemiana adiatermiczna/adiabatyczna- praca, ciepło, obliczanie temp dla gazów dosk. i rzeczyw.

  1. Uwzględnianie energii kinetycznej w bilansach energetycznych przemian termodynamicznych, obliczanie prędkości przepływu w przemianie adiatermicznej, ciśnienie minimalne wypływu gazu

  1. Efekt Joule`a Thomsona, wzór na współczynnik efektu J-T, krzywe inwersji

  1. Obiegi termodynamiczne lewo bieżne- zasada działania, bilanse, rodzaje obiegów:

a) obieg Carnota

b) obieg Rankina

c) obieg dwufazowy

  1. Minimalna praca chłodzenia gazu- wyprowadzenie wzoru i interpretacja na wykresie T-S:

  1. Obieg Lingdego skraplania gazów i jego modyfikacje:

  1. Obieg Claude`a skraplania gazów:

  1. Obiegi termodynamiczne prawo bieżne (silniki cieplne)- zasada działania, bilanse, obieg Carnota i
    jego modyfikacje:

ZESTAW B

  1. Równania na podstawowe funkcje termodynamiczne (równania fundamentalne), sposoby wyprowadzania wzorów na pochodne cząstkowe funkcji:

  1. Cząstkowe wielkości molowe- definicje, własności, wyznaczanie z wykresów

  1. Funkcje termodynamiczne nadmiarowe i mieszania- definicje, zależności, zastosowania

  1. Równowaga termodynamiczna w układach wieloskładnikowych, wielofazowych- warunki, sposoby definiowania

  1. Prawa roztworów gazów doskonałych i ich zastosowanie dla roztworów rzeczywistych

  1. Obliczenia PVT dla rrów gazów rzeczywistych

  1. Obliczanie objętości rrów cieczy

  1. Obliczanie funkcji termodynamicznych rrów gazów i cieczy

  1. Aktywność- wzory i zastosowanie

  1. Metody obliczania współczynników aktywności

  1. Fugatywność (akt ciśnieniowa)- definicje, zależności między aktywnością i potencjałem chemicznym

  1. Metody obliczania fugatywności czystych gazów i składników rrów

  1. Obliczanie fugatywności czystych cieczy i składników rrów-metody

ZESTAW C

  1. Podstawy termodynamiczne równowagi w układzie ciecz-ciecz- wykres potencjału termodynamicznego, krytyczne temp rozpuszczalności

  2. Wykres trójkątny Gibbsa- podstawowe własności, krzywa rozpuszczalności, cięciwy równowagi

  3. Interpretacja selektywności na wykr.trójkątnym, interpolacja cięciw równowagowych dla ukł.ciecz-ciecz, metoda AIChE

  4. Równowaga ciecz-para- wykr.fazowe; typy wykr., typy układów, interpretacja procesu rektyfikacji

  5. Modele równowagi dla układu ciecz-para, obliczanie stężeń równowagowych

  6. Obliczanie stałych równania Laara na podst. danych doświadczalnych dla układu ciecz-para; interpolacja danych dla wykresów fazowych

  7. Wykresy entalpowe- podstawy konstruowania i własności

  8. Opis konstrukcji wykresu entalpowego obejmującego fazę ciekłą i parową

  9. Równowaga w układzie ciecz- para- ciało stałe; podstawy, obliczanie temp wrzenia rru

  10. Interpretacja procesów zatężania na wykresie entalpowym

  11. Równowaga absorpcyjna- obliczanie stężeń równowagowych, wykres entalpowy

  12. Równowaga w układzie ciecz-ciało stałe, obliczanie stężeń równowagowych, temp krzepnięcia i stężenia w układzie ciało stałe-ciecz; równanie izotermy i interpretacja procesów zatężania na wykresach entalpowych

  13. Wykresy entalpowe dla układów ciało stałe-ciecz, interpretacja procesów krystalizacji na wykresie entalpowym

  14. Podstawy adsorpcji