Chemische Thermodynamik
Chemical Thermodynamics

1 Wiederholung und Zusammenfassung der Hauptsätze und der wichtigsten Grundbegriffe
2 Mischungen und Lösungen:
2.1 thermodynamische Konzepte zur Beschreibung von Gleichgewichten idealer und realer Mischungen
2.2 Anwendungen: Stofftrennung (Destillation, Rektifikation u.a.), Verteilungsgleichgewichte, Osmose
u.w.
3 Reagierende Systeme:
3.1 Reaktionen in homogenen und heterogenen Systemen
3.2 Gekoppelte Gleichgewichte (u.a. Verbrennung, Stickoxidentstehung)
3.3 Bilanzgleichungen für verschiedene Reaktoren (Reaktionsführungen)
3.4 Eine Einführung in die Gleichgewichtselektrochemie (im Hinblick auf Brennstoffzellen und Korrosionsprozesse)

Bei erfolgreicher Teilnahme sollte der Studierende:

-Die Konzepte zur Beschreibung realer Fluide und Mischungen (Aktivität, Fugazität, Exzessgrößen etc.) verstanden haben und in der Lage sein sie anzuwenden.
-in der Lage sein, zu beurteilen welche Stoff- und Mischungsmodelle für eine gegebene Problemstellung zu wählen sind und wie benötigte Daten beschafft oder abgeschätzt werden können.
-die zentrale Bedeutung der freien Enthalpie und des chemischen Potentials in der Thermodynamik verstanden haben.
-reale binäre Phasengleichgewichte berechnen können, wie sie in der thermischen Verfahrenstechnik zur Stofftrennung benutzt werden. Die Konzepte zur Erweiterung auf Mehrkomponenten sollten klar sein.
-gekoppelte chemische Gleichgewichte sowie komplexe Gleichgewichte berechnen können, wie sie in der Energietechnik und der Verfahrenstechnik benötigt werden.
- die starke Abweichung von Elektrolytlösungen vom Idealverhalten verstanden haben und für einfache Fälle sollten sie Aktivitäten und Gleichgewichte berechnen können.
- das molekulare Modell des dynamischen Gleichgewichts mit dem Bezug zur Kinetik verstanden haben.

Chemical and Engineering Thermodynamics, Sandler, Stanley I., John Wiley & Sons
Physical Chemistry, P.W. Atkins, Oxford University Press

Thermodynamik. Grundlagen und technische Anwendungen. Hans Dieter Baehr, 10.Aufl. Springer

Thermodynamik II. Karl Stephan, Franz Mayinger, Springer

Thermodynamik 1 & 2

1 Repetition of the principles of thermodynamics
2 Mixtures and Solutions
2.1 Thermodynamic concepte ideal vs. real mixtures
2.2 Applications: Distillation, osmosis etc.
3. Reacting systems
3.1. Reactions in homogeneous and heterogeneous media, incl. non-ideal mxtures
3.2 Coupled chemical equilibria
3.3 Thermodynamic kinetic coupling for different reactors
3.4 Introduction to equilibrium elctrochemistry

The student shall learn to apply the laws of thermodynamics on multi-component and multi-phase systems which may be reacting or non-reacting. The student should have a good understanding of ideal mixtures and deviations from ideality. They should be able to apply the concepts of fugacity, activity and excess variables to calculate vapor liquid or liquid liquid equilibria. Simple chemical equilibrium calculation should be understood as well as the concepts for complex chemical equilibria.

This knowledge is the basis for many application in process engineering, energy technology and combustion science.

Chemical and Engineering Thermodynamics, Sandler, Stanley I., John Wiley & Sons
Physical Chemistry, P.W. Atkins, Oxford University Press

Thermodynamik. Grundlagen und technische Anwendungen. Hans Dieter Baehr, 10.Aufl. Springer

Thermodynamik II. Karl Stephan, Franz Mayinger, Springer