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Grundlagen der Verfahrenstechnik 1 - Phasengleichgewichte und Grenzflächen (VT1-ChTh-GF)7.5 ECTS (englische Bezeichnung: Foundations of Process Engineering 1 - Phase Equilibria and Interfaces)
Modulverantwortliche/r: Matthias Thommes, Wolfgang Peukert Lehrende:
Matthias Thommes, Wolfgang Peukert
Studienfächer/Prüfungsordnungsmodule:
Einfrieren der UnivIS-Modul-Beschreibung: 2.3.2019
Grundlagen der Verfahrenstechnik 1 - Phasengleichgewichte und Grenzflächen (82556)
Startsemester: |
SS 2019 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
jährlich (SS) |
Präsenzzeit: |
105 Std. | Eigenstudium: |
120 Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
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Chemische Thermodynamik (VL)
(Vorlesung, 2 SWS, Karsten Müller et al., Mi, 14:15 - 15:45, H7)
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Chemische Thermodynamik (TUT)
(Tutorium, 1 SWS, Tutoren)
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Chemische Thermodynamik (UE)
(Übung, 1 SWS, Karsten Müller et al., Mo, 14:15 - 15:45, H8)
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Grenzflächen in der Verfahrenstechnik
(Vorlesung, 2 SWS, Nicolas Vogel et al., Do, 08:15 - 09:45, H11; im Wechsel mit Übung)
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Übung zu Grenzflächen in der Verfahrenstechnik
(Übung, 1 SWS, Nicolas Vogel et al., Fr, 08:15 - 09:45, H9; im Wechsel mit Vorlesung)
Inhalt:
Phasengleichgewichte: Thermodynamische Beschreibung von Zwei- und Dreistoffgemischen: Dampf-Flüssigkeit, Flüssigkeit-Flüssigkeit, Feststoff-Flüssigkeit, osmotischer Druck. Modellierung dieser Phasengleichgewichte mit Aktivitäten und Fugazitäten. Anwendung dieser Phasengleichgewichte in Trennverfahren. Chemische Gleichgewichte mit Aktivitäten und Fugazitäten. Grenzflächen:
Einführung in Bedeutung von Grenzflächen in Natur und Technik
Thermodynamik der Grenzflächen
Keimbildung und Kristallwachstum
Molekulare Wechselwirkungen
Adsorption
Adhäsion
Kolloidale Partikelsysteme
Detergenzien, Emulsionen und Schäume
Biomoleküle und Zellen
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden:
kennen grundlegende thermodynamische Begriffe und Gleichungen
beschreiben thermodynamisch Mehrkomponentengemische
modellieren Phasengleichgewichte
beschreiben thermodynamisch Zustandsänderungen und Reaktionsgleichungen
wenden die thermodynamischen Grundlagen zur Auslegung thermischer Trennverfahren an
verfügen über Grundkenntnisse zur physikalischen und chemischen Beschreibung von Grenzflächen (z.B. zur Benetzung, zur Keimbildung, Adsorption, Adhäsion und zur Stabilität kolloidaler Systeme)
erklären entsprechende Ansätze und wenden diese auf Fragen der Verfahrenstechnik an
analysieren grenzflächenbestimmte Prozesse im Zusammenhang mit verfahrenstechnischen Herausforderungen und erarbeiten entsprechende Lösungsansätze
Literatur:
Phasengleichgewichte:
1a) Jürgen Gmehling, Bärbel Kolbe, Michael Kleiber, Jürgen Rarey
: Chemical Thermodynamics for Process Simulation (new edition in English only, old edition in German)
Signatur: T80/3 F 32
1b) Jürgen Gmehling, Bärbel Kolbe: „Thermodynamik” (old edition in German); Signatur: T80/3 F 11
2.) J. M. Smith, Hendrick C. Van Ness, Michael Abbott
Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, Signatur: T80/6 K 7
3.) Elias I. Franses
“Thermodynamics with Chemical Engineering Applications“
Signatur: T00/ciw8-59 Grenzflächen:
Lehrbuch: Butt, H.-J., Graf, K.; Kappl, M.; Physics and Chemistry of Interfaces, Wiley-VCH, Berlin 2013, ISBN 978-3-527-41216-7
Lehrbuch: Israelachvili J.; Intermolecular and Surface Forces, Rev. 3rd Edition, Academic Press, ISBN: 9780123919274
Lehrbuch: Stokes, Robert J. / Evans, D. Fennell; Fundamentals of Interfacial Engineering, 1997; John Wiley & Sons; ISBN 978-0-471-18647-2
Lehrbuch: Adamson, A., Physical chemistry of surfaces, Wiley-VCH, 1997
Lehrbuch: Hunter, R. J., Introduction to modern colloid science, Oxford University Press, 1993
Lehrbuch: Lyklema, J., Fundamentals of interface and colloid science, Elsevier, 2005
Organisatorisches:
Das Modul wird erstmals im SS 2017 angeboten
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2015w | TechFak | Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Grundlagen der Verfahrenstechnik 1 - Phasengleichgewichte und Grenzflächen)
- Chemie- und Bioingenieurwesen (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2015w | TechFak | Chemie- und Bioingenieurwesen (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Grundlagen der Verfahrenstechnik 1 - Phasengleichgewichte und Grenzflächen)
- Life Science Engineering (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2015w | TechFak | Life Science Engineering (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Grundlagen der Verfahrenstechnik 1 - Phasengleichgewichte und Grenzflächen)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Grundlagen der Verfahrenstechnik 1 - Phasengleichgewichte und Grenzflächen (Prüfungsnummer: 20721)
(englischer Titel: Foundations of Process Engineering 1 - Phase Equilibria and Interfaces)
zugeh. "mein campus"-Prüfung: | - 20721 Grundlagen der Verfahrenstechnik 1 - Phasengleichgewichte und Grenzflächen (Gewichtung: 100.0 %, Prüfung, Form: Klausur, Drittelnoten (mit 4,3), Dauer: 120, 7.5 ECTS, Prüfung).
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- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 120, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: SS 2019, 1. Wdh.: WS 2019/2020
1. Prüfer: | Thommes/Peukert (T10007) |
- Termin: 02.10.2019, 08:00 Uhr, Ort: Tentoria
Termin: 22.10.2020, 11:00 Uhr, Ort: Tentoria
Termin: 30.03.2021, 08:00 Uhr, Ort: H 11
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