|
Программа и расписание лекций.
Лекция 1. Основные понятия термодинамики. Уравнения состояния. Уравнение состояния идеального газа, уравнение Ван-дер-Ваальса, закон соответственных состояний.
Лекция 2. Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия, тепло, работа, потерянная работа, теплоемкость.
Лекция 3. Первый закон в химии. Энтальпии реакций, энтальпии образования, закон Гесса и закон Кирхгоффа.
Лекция 4. Второй закон термодинамики. Энтропия. Аксиоматика первого и второго законов термодинамики.
Лекция 5. Второй закон, термодинамические потенциалы. Условия темодинамического равновесия. Уравнения Гиббса-Дюгема, Гиббса - Гельмгольца, уравнения Максвелла.
Лекция 6. Химический потенциал. Химический потенциал для идеальных и реальных газов. Фугитивность. Условия химического равновесия. Химическое сродство. Константа равновесия равновесия реакций с участием газов. Изотерма и изобара химической реакции.
Лекция 7. Условия фазового равновесия. Правило фаз. Уравнение Клаузиуса - Клапейрона. Условия мембранного равновесия.
Лекция 8. Диаграммы состояния однокомпонентных систем (вода, сера, фосфор). Фазовые переходы первого и второго рода. Уравнение Эрнфеста.
Лекция 9. Основные понятия термодинамики растворов. Химический потенциал компонента в растворе. Закон Рауля и закон Генри. Выбор стандартных состояний для химического потенциала. Термодинамическая активность. Идеальный, регулярный и атермальный растворы.
Лекция 10. Парциальные мольные и средне-мольные величины. Фазовые равновесия в двухкомпонентных системах (уравнение Шредера, осмос, криоскопия). Равновесие жидкость - пар, определение термодинамической активности, использование уравнения Гиббса-Дюгема.
Лекция 11. Равновесие жидкость - пар в двухкомпонентной системе. Законы Коновалова. Диаграммы состояния двухкомпонентных систем.
Лекция 12. Расслаивание. Химические равновесия в растворах. Константы равновесия для реакций в растворах при разных стандартных состояниях.
Лекция 13. Третий закон термодинамики. Расчет фазовых и химических равновесий, приведенные термодинамические потенциалы. Как по энергии Гиббса судить о возможности протекания химических реакций? Расчет равновесного состава.
Лекция 14. Химическая термодинамика. Итоги.
Лекция 15. Термодинамика адсорбции. Изотермы Ленгмюра и БЭТ.
Лекция 16. Термодинамика необратимых процессов. Производство энтропии. Линейные законы. Связь между сродством и скоростью химической реакции. Теорема Пригожина. Перекрестные явления. Принцип Кюри, соотношения Онсагера.
Лекция 17. Основные понятия статистической термодинамики. Метод ячеек Больцмана.
Лекция 18. Фазовые пространства. Плотность вероятности в фазовом пространстве. Микроканонический и канонический ансамбль. Связь между энтропией и плотностью вероятности. Суммы по состояниям Z и Q.
Лекция 19. Канонический ансамбль. Сумма по состояниям и термодинамические функции. Расчет сумм по состояниям для различных видов движения. Поступательная сумма по состояниям. Формула Закура - Тетроде.
Лекция 20. Поступательная сумма по состояниям. Распределение молекул по скоростям и по энергиям в идеальном газе.
Лекция 21. Колебательная и электронная суммы по состояниям.
Лекция 22. Вращательная сумма по состояниям. Теорема равнораспределения. Расчет константы равновесия химической реакции методом статистической термодинамики.
Лекция 23. Расчет конфигурационного интеграла. Реальные газы. Метод Урселла-Майера. Статистическое рассмотрение вириального уравнения.
Лекция 24. Метод ячеек в статистической термодинамике жидкостей. Расчет энтропии смешения в рамках решеточной модели раствора.
Лекция 25. Теории теплоемкости Эйнштейна и Дебая.
|
