Реферат: Предмет экономической теории и методы экономического анализа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


Российский химико-технологический университет

им. Д.И. Менделеева

_______________________________________________________________


Учебное управление


Л И Ч Н А Я К Н И Ж К А

студента III курса дневного отделения


ПЛАНЫ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ


V семестра

2011/2012 учебного года


Москва 2011

Личная книжка студента III курса дневного отделения. Планы учебных занятий V семестра 2011/2012 учебного года/ РХТУ им.Д.И.Менделеева. М., 2011. 27 с.


©Российский химико-технологический

университет им.Д.И.Менделеева,2011
^ ОСНОВЫ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ

Библиографический список.

Камаев В.Д. Учебник по основам экономической теории. М., 1995.

Макконелл К., Брю С. Экономикс. В 2-х т.М.: Республика. 1992.


Введение

Тема 1 Предмет экономической теории и методы экономического анализа

Становление и развитие экономической теории. Основные направления развития современной экономической мысли. [ 1, гл.1; 2, т.1, гл.1]

^ Тема 2 Общие проблемы экономического развития

Потребности общества и экономические ресурсы. Классификация ресурсов, проблема ограниченности ресурсов. Производственные возможности экономики. Граница производственных возможностей.

Основные модели экономических систем: «Чистый капитализм», «Командно-административная система», «Смешанная экономика», «Традиционная экономика». Сравнительная эффективность экономических систем.

Собственность как основа экономической системы.[1, гл.2, гл.3, §4; 2, т.1, гл.2]

^ Часть 1

Микроэкономика

Тема 3 Рыночная система организации хозяйства (общие основы)

Рынок: структура и функции. Товар и деньги. Теории стоимости и цены.

Спрос. Закон и кривая убывающего спроса. Факторы, влияющие на изменение спроса. Предложение. Закон и кривая предложения. Факторы, влияющие на изменение предложения. График равновесия спроса и предложения. Последствия становления рыночных цен. Уравновешивающая функция рыночных цен. Три периода установления рыночного равновесия (по А.Маршалу).

Рыночное регулирование экономики. Схема рынка. Понятие совершенной конкуренции. Четыре типа рыночной ситуации. Монополия (происхождение и виды), олигополия. Несовершенная конкуренция. Антимонопольные меры.

Преимущества и недостатки рыночного механизма.

Переход к рыночной экономике России (конец XX в.) [1, гл.3,§1-3, гл.4,5; 2, т.1, гл.3-5, т.2, гл. 22, 25-28, 34]

^ Тема 4 Рынок ресурсов и формирования доходов

Рынок ресурсов. Производственный спрос. Предельная производительность факторов производства. Предельный продукт фактора производства и предельные издержки на ресурсы. Особенности рынков ресурсов: финансовый рынок, рынок природных ресурсов и рабочей силы.

Рынок труда: предложение и спрос. Заработная плата. Роль профсоюзов на рынке труда. Государственное регулирование заработной платы. Особенности рынка труда в России.

Ценообразование на ресурсы и доходы в рыночной экономике. Прибыль, заработная плата, рента, процент, дивиденд. Неравенство доходов.[1, гл.7,8, гл.9,§6, гл.16; 2, т.1, гл.10; т.2, гл.29-31, 37]

^ Тема 5 Введение в теорию производства фирмы (предприятия)

Организационно-правовые формы предпринимательства.

Факторы производства. Выбор сферы приложения капитала. Бизнес-план. Первоначальный капитал. Основной и оборотный капитал. Скорость оборота капитала.

Понятие издержек производства: внешние, внутренние (альтернативные), постоянные и переменные, общие и средние. Средние и предельные издержки. Валовой доход фирмы. Прибыль: нормальная, общая, предельная. Условия максимизации прибыли. Оптимальные размеры фирмы.

Основные показатели, характеризующие деятельность фирмы.[1, гл.6,9,§1-5; 2, т.1, гл.7]

^ Часть 2

Макроэкономика

Тема 6. Национальная экономика как целое. Экономический рост

Основные результаты экономического развития и их измерение. Основные макроэкономические показатели: ВНП, ВВП, ЧНП, КП, НД, личный доход. Система национальных счетов. Альтернативные методы измерения макроэкономических результатов.

Уровень цен и макроэкономические показатели. Номинальный и реальный ВНП и НД. Индексы цен. Дефлятор ВНП и НД.

Теневая экономика и ее формы.

Экономический рост. Факторы и типы экономического роста.[1, гл.19; 2, т.1, гл.9,21]

^ Тема 7 Цикличность развития рыночной экономики.. Макроэкономическое равновесие

Цикличность развития рыночной экономики. Экономический цикл и его фазы. Длинные волны в экономической динамике. Структурные кризисы.

Особенности кризиса экономики России и проблемы стабилизации.

Совокупный спрос и его структура: потребление, инвестиции. Понятие совокупных расходов. График совокупного спроса.

Потребление и доход. Функция потребления. Потребление и сбережения. Сбережения и инвестиции. Инвестиции и экономический рост. Механизм мультипликатора [1,гл.10; 2, т.1, гл. 10-13]

^ Тема 8 Экономика и государство

Функции государства в экономике.

Методы государственного воздействия на экономику. Государственное регулирование и дерегулирование.

Государственный бюджет; бюджетный дефицит и способы его покрытия; государственный долг.

Налоги, налоговая система, принципы налогообложения. Кривая Лаффера. Фискальная политика государства.

Социальная политика государства.[1, гл.11,14,16; 2, т.1, гл.6,8,14,20, т.2, гл.33]

^ Тема 9 Деньги. Денежно-кредитная система

Денежная система: понятие и типы. Структура современной денежно-кредитной системы. Денежный рынок. Предложение денег и спрос на них. Равновесие денежного рынка. Показатели денежной массы.

Центробанк и его функции в экономике. Коммерческие банки. Депозитный мультипликатор.

Проблемы реформирования и стабилизации денежно-кредитной системы в России.

Инфляция. Ее виды. Кривая Филлипса. Антиинфляционная политика государства.

Рынок ценных бумаг. Фондовая биржа.[1, гл.12,13,15; 2, т.1,гл. 15-17,19]

Мировой рынок

Тема 10 Мировой рынок. Международная торговля. Валюта.

Мировой рынок. Международное разделение труда. Понятие сравнительных преимуществ. Международная торговля и эффективность национальной экономики. Внешнеторговый мультипликатор. Торговый баланс. Проблемы включения России в мировое хозяйство. Валюта. Валютный курс. Динамика валютных курсов. Конвертируемость национальной валюты. Платежный баланс. Состояние платежного баланса в России.

Современная валютная система: проблемы и тенденции развития.[1, гл.17,18; 2, т.2. гл.39-41]
^ ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ^ Библиографический список
Киреев В.А. Курс физической химии (для химических вузов). М.: Химия,1975. 776 с

Герасимов Я.И., Древинг В.П. и др. Курс физической химии: Т.1. 2-е изд./Под ред. Я.И.Герасимова, , М.: Химия, 1969. 624 с.

Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия. М.: Высш.школа, 1988. 495 с.

Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия. М.: Высш.школа, 2001. 479 с.

Николаев Л.А. Физическая химия. М.: Высш.школа, 1979. 217 с.

Даниэль Ф., Олберти Р. Физическая химия. М.: Высш.школа, 1982. 645 с.

Физическая химия /Под ред. К.С.Краснова. М.: Высш.школа, 1982. 645 с.

Физическая химия /Под ред. К.С.Краснова.Т.1. М.: Высш.школа, 1995. 511 с

Кудряшов И.В.Химическая термодинамика/МХТИ им.Д.И.Менделеева.М.,1975.182 с.

Скорнякова Т.Н.Растворы неэлектролитов/МХТИ им.Д.И.Менделеева.М.,1981.48 с.

Князева Н.А., Клочкова В.Г. Равновесие в системах пар-жидкость и жидкость-жидкость/ МХТИ им.Д.И.Менделеева. М., 1984. 52 с.

Белик В.В., Кудряшов И.В. Гетерогенные равновесия в одно- и двухкомпонентных системах / МХТИ им.Д.И.Менделеева. М., 1984. 52 с.

Белик В.В., Кудряшов И.В. Равновесия в многокомпонентных системах / МХТИ им.Д.И.Менделеева. М., 1986. 44 с.



ЛЕКЦИИ

Лекция 1. Предмет и содержание курса физической химии. Ее теоретические методы: термодинамический, статистический, квантово-механический, кинетический. Экспериментальные методы физической химии. План занятий.


Основы химической термодинамики. Первое начало термодинамики.

Лекция 2. Термодинамические системы и термодинамические параметры. Внутренняя энергия, энтальпия, теплота и работа. Функции состояния и процесса. Формулировки первого начала термодинамики.

^ Самостоятельная работа. Уравнения для расчета работы, изменения энтальпии и внутренней энергии в различных процессах.

Тепловой эффект. Закон Гесса. Связь тепловых эффектов при постоянном объеме и при постоянном давлении. Стандартные состояния для индивидуальных веществ. Стандартные энтальпии образования и сгорания соединений.

^ Лекции 3-6. Теплоемкость, зависимость теплоемкости от температуры. Теплоемкость кристаллов при низких температурах. Зависимость энтальпии от температуры и внутренней энергии. Изменение энтальпии и теплоемкости при фазовых переходах. Зависимость теплового эффекта химической реакции от температуры. Вывод и анализ уравнения Кирхгофа.
^ Второе начало термодинамики

Лекции 7,8. Термодинамически обратимые и необратимые процессы. Самопроизвольные и несамопроизвольные процессы. Работа и теплота необратимого процесса. Формулировки второго начала термодинамики. Объединенное уравнение первого и второго начала термодинамики. Энтропия и ее свойства. Энтропия как критерий направления самопроизвольного процесса в изолированных системах. Зависимость энтропии от температуры, давления и объема. Изменение энтропии при фазовых переходах.

^ Лекции 9-12. Третий закон термодинамики (постулат Планка). Статистическая интерпретация второго начала термодинамики. Понятие о термодинамической вероятности состояния системы. Уравнение Больцмана - Планка. Вычисление абсолютной энтропии вещества. Расчет изменения энтропии в ходе химической реакции при различных температурах.

^ Лекции 13,14. Энергия Гельмгольца и энергия Гиббса как критерии направления и предела протекания процессов. Зависимость энергии Гельмгольца и энергии Гиббса от параметров состояния. Уравнение Гиббса-Гельмгольца (вывод и анализ). Расчет изменения стандартных энергий Гиббса и Гельмгольца в химических реакциях при различных температурах.

^ Лекции 15-17. Системы с переменным составом. Химический потенциал. Зависимость химического потенциала от давления и температуры. Условия равновесия и самопроизвольного протекания процесса, выраженные через химический потенциал.
^ Химический потенциал реального газа
Лекции 18,19. Реальные газы. Сжимаемость. Уравнения состояния реальных газов: в вириальной форме, Ван-дер-Ваальса, Редлиха-Квонга, Пенга-Робинсона. Приведенные параметры. Принцип соответственных состояний. Фугитивность, коэффициент фугитивности и методы их расчета. Зависимость термодинамических свойств реальных газов от давления и температуры. Химический потенциал реального газа. Активность.

Химическое равновесие. Термодинамическая теория химического сродства.

Лекции 20,21. Закон действующих масс. Константа химического равновесия и способы ее выражения для гомогенных и гетерогенных реакций, идеальных неидеальных систем. Кр, Кс, Kf, Ка, Кх, Кn, соотношения между ними. Уравнение изотермы химической реакции (вывод и анализ). Химическое сродство.

^ Лекции 22-25. Методы расчета констант равновесия. Расчет констант равновесия из стандартных величин термодинамических функций. Применение статистического метода для расчета констант равновесия реакции в газовой фазе. Влияние температуры на константу равновесия. Уравнение изобары и изохоры химической реакции (вывод и анализ). Влияние давления и добавок индифферентных газов на сдвиг равновесия. Химическое равновесие в гетерогенных системах. Анализ сложных равновесий.
^ Фазовые равновесия в однокомпонентных системах
Лекции 25-28. Фаза, компонент, число степеней свободы. Правило фаз Гиббса (с выводом). Диаграмма фазовых равновесий. Фазовые переходы первого и второго рода. Тройная точка. Зависимость давления насыщенного пара от температуры. Вывод и анализ уравнения Клапейрона-Клаузиуса. Интегральные формы этого уравнения. Применение правила фаз Гиббса.

^ Лекции 29-30. Применение уравнения Клапейрона-Клаузиуса для расчета изменения термодинамических функций при фазовых переходах. Зависимость ортобарической теплоты испарения от температуры. Уравнение Антуана. Эмпирические обобщения для энтропий плавления и парообразования (правила Ричардса, Трутона, уравнение Кистяковского). Методы измерения давления насыщенного пара.
^ Общая характеристика термодинамических свойств раствора
Лекции 31,32. Классификация растворов. Парциальные молярные величины. Уравнения Гиббса-Дюгема (вывод и анализ). Методы определения парциальных молярных величин. Идеальные растворы. Термодинамические свойства идеальных растворов. Химический потенциал компонента идеального раствора.

Лекция 33. Равновесие "идеальный раствор-пар". Закон Рауля, его термодинамическое обоснование.

^ Лекции 34,35. Неидеальные растворы. Активность и коэффициент активности. Стандартные состояния компонентов раствора. Симметричные и несимметричные системы сравнения. Коэффициент активности для разных стандартных состояний и концентрационных шкал. Расчет активности и коэффициентов активности одного компонента по данным о концентрационной зависимости этих величин для другого компонента бинарного раствора. Зависимость коэффициентов активности от температуры и давления.

Лекция 36. Понятие об избыточных функциях и функциях смешения как характеристик отклонения от идеальности.

^ Лекции 37,38. Предельно разбавленные растворы. Законы Рауля и Генри для термодинамического описания свойств предельно разбавленных растворов. Коллигативные свойства. Эбуллиоскопия, криоскопия, осмотическое давление. Использование коллигативных свойств для определения коэффициентов активности компонентов раствора, молярной массы, степени диссоциации и ассоциации растворенных веществ

.^ Лекции 39,40. Растворимость газов и твердых тел в жидкостях. Дифференциальное уравнение для растворимости. Зависимость растворимости твердых тел от температуры и давления. Уравнение Шредера, его вывод и анализ. Растворимость газов в жидкостях, влияние давления, температуры, природы газа и природы растворителя. Совместная растворимость нескольких газов. Влияние электролита на растворимость газов в жидкостях.


Равновесие "жидкий раствор - насыщенный пар" в двухкомпонентных системах

Лекции 41-44. Диаграммы "Р-Х", "Т-Х", "V-Х". Изменение вида диаграмм в зависимости от типа отклонений от закона Рауля. Законы Гиббса-Коновалова. Азеотропия. Правило рычага. Применение правила фаз к исследованию диаграмм. Экспериментальные методы исследования равновесия "жидкость-пар". Физико-химические основы перегонки и ректификации.

Ограниченная взаимная растворимость жидкостей. Системы с верхней и нижней температурой расслаивания. Зависимость давления насыщенного пара от состава в системах с ограниченной растворимостью. Равновесие "жидкость-пар" для случая несмешивающихся жидкостей. Перегонка с водяным паром.


Равновесие "жидкий раствор - кристалл" в двухкомпонентных системах

Лекции 45-48. Термический анализ. Системы с ограниченной и неограниченной растворимостью в твердой фазе. Изоморфизм. Твердые растворы. Системы с образованием конгруэнтно и инконгруэнтно плавящегося химического соединения. Системы с ограниченной и неограниченной растворимостью в твердой фазе. Применение правила фаз к исследованию диаграмм.
^ Трехкомпонентные системы
Лекции 49-50 Графическое изображение состава и свойств трехкомпонентных систем. Диаграмма плавкости трехкомпонентной системы неизоморфно кристаллизующихся веществ.

Распределение растворенного вещества между двумя несмешивающимися растворителями. Коэффициент распределения. Закон распределения. Экстракция и ее практическое использование. Применение закона распределения для определения активностей растворенных веществ.

СЕМИНАРЫ
^ Библиографический список

1. Кудряшов И.В., Каретников Г.С. , Киселева Е.В. Сборник примеров и задач по физической химии. М.: Высш. школа, 1991,527 с.(КК)

2. Кудряшов И.В. Задания по физической химии / МХТИ им.Д.И.Менделеева, М., 1986. 37 с. (К).

3. Никитин К.Н., Заходякина Н.А., Старостенко Е.П. Физико-химический расчет на программируемых микрокалькуляторах /Под ред. Ю.Г.Фролова; МХТИ им.Д.И.Менделеева. М., 1987. 72 с.

4. Краткий справочник физико-химических величин / Под ред.А.А. Равделя и А.М.Пономаревой. Л.: Химия, 1983. 231 с. (Р).

5. Атанасянц А.Г., Белевский С.Ф., Каретников Г.С. и др. Сборник вопросов и задач по физической химии для самоконтроля/ Под ред. С.Ф.Белевского. М.: Высш.школа, 1979.118 с.


Первое и второе начала термодинамики

Занятие 1. Расчет работы в изобарном, изотермическом и адиабатическом процессах.

Расчет тепловых эффектов химических реакций и фазовых превращений на основании таблиц стандартных термодинамических величин. Зависимость энтальпии и внутренней энергии вещества от температуры. Таблицы: [4, №№ 30,40,44].

Домашнее задание: [1, с.6З; № 22; с.66, № 1 или 2, № 5].

Занятие 2. Зависимость теплового эффекта химической реакции от температуры. Расчет тепловых эффектов химических реакций и теплот образования веществ при заданной температуре с использованием таблиц стандартных термодинамических величин.

Домашнее задание: [1, с.68, № 4,6].

Занятие 3. Второе начало термодинамики. Изменение энтропии индивидуальных веществ в различных процессах, при фазовых превращениях и при смешении идеальных газов. Абсолютная энтропия вещества. Расчет абсолютных энтропий. Зависимость энтропии от температуры, давления, объема. Изменение энтропии в химических реакциях при заданной температуре. Таблицы: [4, №44].

Домашнее задание: [1, с.90, № 23; с.92, № 33 или 2, № 7].

Занятие 4. Энергия Гиббса (G). Энергия Гельмгольца (А). Зависимость функций G и А от температуры, давления, объема. Изменение функций G и А в различных процессах. Расчет G и А в химических реакциях. Использование таблиц стандартных термодинамических величин для расчета изменений функций G и А в различных процессах. Таблицы: [4, №44].

Домашнее задание: [1, с.92, № 38 или 2, № 8]

Занятие 5. Итоговое занятие по темам: «Первое начало термодинамики», «Второе начало термодинамики»
^ Химическое равновесие
Занятие 6. Расчет констант равновесия из экспериментальных равновесных давлений, концентраций, степеней превращений. Расчет равновесной концентрации при заданной константе равновесия с учетом влияния давления и концентрации инертного газа. Расчет степени термической диссоциации.

Домашнее задание: [1, с.283, №1; или 2, № 13]

Занятие 7. Расчет химического сродства реагирующих веществ по уравнению изотермы реакции при Т=298 К. Расчет константы равновесия при заданной температуре по уравнению изобары реакции. Расчет стандартного химического сродства при заданной температуре по термическим данным.

Методы расчета константы химического равновесия простых и сложных реакций. Расчет термодинамических параметров химических реакций из экспериментальной зависимости Ка =f(Т). Расчет химического равновесия в гетерогенных системах.

Домашнее задание: [1, С.285, № 4; с.284, № 2; с.288, №5; с.289, № 8 или 2, № 14,15]

Фазовые равновесия в однокомпонентных системах.

Занятие 8. Расчет давления насыщенного пара по уравнению Клапейрона-Клаузиуса. Расчет температуры фазового перехода при данном давлении, теплот и энтропий фазовых переходов из экспериментальных зависимостей давления насыщенного пара от температуры.Таблицы: [4, №№ 21-27]

.Домашнее задание: [1, с. 166, № 1 или 2, № 9].

Занятие 9.Итоговое занятие по темам «Химическое сродство», «Фазовые равновесия в однокомпонентных системах».

Общая характеристика термодинамических свойств растворов

Занятие 10,11. Расчет парциальных мольных величин и относительных парциальных мольных величин из экспериментальных зависимостей свойств растворов от концентрации. Расчеты по уравнению Гиббса-Дюгема. Идеальные растворы. Закон Рауля. Расчет активностей и коэффициентов активности компонентов по экспериментальной зависимости давления насыщенного пара от концентрации для стандартного состояния "чистое вещество'. Таблицы [4, № 31-36]

Занятие 12. Разбавленные растворы. Закон Генри. Расчет молекулярной массы и степени диссоциации нелетучих веществ в предельно разбавленных растворах по их коллигативным свойствам. Таблицы: [4 ,№ 19].

Домашнее задание: [1, с.206, № 1].

Занятие 13. Итоговое занятие по теме "Общая характеристика термодинамических свойств растворов".

Фазовые равновесия в бинарных гетерогенных системах.

Занятие 14,15. Равновесие «жидкий раствор-пар». Диаграммы кипения, их анализ. Расчет состава пара, равновесного жидкому идеальному раствору заданной концентрации. Расчет количества вещества, которое можно выделить из азеотропного арствора заданной концентрации перегонкой. Расчет с применением правила рычага. Перегонка с водяным паром. Таблицы [4, № 28]

Домашнее задание: [1, с.224, №1 или 2, № 11]
^ Равновесие жидкий раствор-кристалл
Занятие 16. Диаграмма плавкости для изоморфно- и неизоморфно кристаллизующихся веществ. Анализ систем: а) образующих твердый раствор; б) с одной эвтектикой; в) с устойчивым химическим соединением; г) с неустойчивым химическим соединением; д) с ограниченной растворимостью в твердом состоянии. Применительно к перечисленным системам разобрать расчеты с применением правила рычага и методы построения диаграммы плавкости по экспериментальным кривым охлаждения. Таблицы [4, № 28]

Домашнее задание: [1, с.247, №1 или 2, № 12]

Занятие 17. Итоговое занятие по теме «Фазовые равновесия в бинарных гетерогенных системах»
^ Лабораторные работы
К каждому занятию следует тщательно проработать теоретический материал, ознакомиться с принципами работы и устройством прибора (кроме работ №№ 41-51, 65). Усвоить главную задачу и сущность методики эксперимента.

При подготовке к лабораторной работе решить задачу, указанную в каждой работе в лаборатории.

Подготовка к работе должна быть отражена в лабораторном журнале. Без предварительной подготовки или при недостаточной подготовке студент к лабораторной работе не допускается.

Пропущенную работу можно выполнить в дополнительное время при наличии свободных мест в лаборатории. При этом студент должен иметь разрешение группового преподавателя и допуск деканата.

Работа, не подписанная у лабораторного преподавателя в течение двух недель, аннулируется.

Перечень лабораторных работ приведен в лаборатории физической химии.
Перечень
ключевых вопросов, знание которых является обязательным для студентов, сдающих экзамен по курсу физической химии


Первое начало термодинамики и его приложения

1. Первое начало термодинамики, функции состояния и функции процесса. Работа и теплота процесса.

2. Закон Гесса. Обоснование закона Гесса при помощи первого начала термодинамики. Связь тепловых эффектов химических реакций при постоянном давлении и при постоянном объеме.

3. Тепловые эффекты химических реакций. Теплоты образования. Теплоты сгорания.

4. Внутренняя энергия и энтальпия термодинамической системы. Связь между ними. Зависимость внутренней энергии и энтальпии системы от температуры.

5. Зависимость теплового эффекта химической реакции от температуры. Вывод и анализ уравнения Кирхгофа. Интегрирование уравнения Кирхгофа: приближенное ( Ср = const) и уточненное ( Ср = f (T))

6. Теплота испарения жидкости. Ее зависимость от температуры.

7. Применение таблиц стандартных термодинамических величин (Н f, 298, Нсгор. 298, Сро) для расчета тепловых эффектов химических реакций при различных температурах.

Второе начало термодинамики

1. Самопроизвольные и несамопроизвольные, обратимые и необратимые процессы. Формулировки начала термодинамики для бесконечно малого и конечного изменений состояния системы.

2. Энтропия. Свойства энтропии, изменения энтропии в различных процессах.

3. Энтропия как критерий направления самопроизвольных процессов и условия равновесия в изолированных системах.

4. Энергия Гиббса и энергия Гельмгольца. Применение термодинамических потенциалов для определения состояния равновесия и направления самопроизвольных процессов в изотермических системах.

5. Максимальная работа обратимого процесса. Температурный коэффициент максимальной работы. Вывод и анализ уравнения Гиббса-Гельмгольца.

6. Влияние температуры и давления на энергию Гиббса и энергию Гельмгольца.

7. Методы расчета GTo, ATo, STo химических реакций. Применение таблиц стандартных термодинамических величин.

8. Постулат Планка.

9. Расчет абсолютных энтропий индивидуальных веществ в различных агрегатных состояниях при различных температурах.

10. Химический потенциал. Условия самопроизвольного протекания процесса и равновесия, выраженные через химический потенциал.

11. Статистическое истолкование второго начала термодинамики.

Термодинамическое учение о реакционной способности и химическое равновесие

1. Признаки и условия истинного химического равновесия. Термодинамическое условие химического равновесия

2 . Закон действующих масс и его термодинамическое обоснование

3. Константа химического равновесия и основные формы ее выражения для идеальных и реальных систем (через концентрации, активности, давления, фугитивности). Связь между константами равновесия.

4. Химическое сродство и стандартное химическое сродство Энергия Гиббса и энергия Гельмгольца химической реакции. Их расчет для химической реакции. Вывод и анализ уравнения изотермы химической реакции Вант-Гоффа.

5. Зависимость химического равновесия от температуры Вывод и анализ уравнений изобары и изохоры Вант - Гоффа.

6. Интегрирование уравнения изобары Вант-Гоффа. Разобрать случаи, когда тепловой эффект реакции не зависит от температуры и зависит от температуры.

7. Влияние различных факторов на химическое равновесие на примерах конкретных реакций. Как влияет температура, концентрация реагентов, общее давление на смещение химического равновесия и на равновесный выход продукта.

8. Химическое равновесие в гетерогенных системах. Закон действующих масс и его термодинамическое обоснование.

9. Методы расчета тепловых эффектов химических реакций по данным о химическом равновесии.

10. Экспериментальные методы изучения химических равновесий.

11. Методы расчета стандартного химического сродства и констант химического равновесия на основании данных справочника.

Термодинамическая теория фазовых равновесий

1. Общая характеристика равновесия в гетерогенных системах. Поня­тия фаза, компонент, термодинамическая степень свободы.

2. Вывод и анализ правила фаз Гиббса. Его применение.

3. Фугитивность (летучесть) и активность газа. Методы их расчета.

4. Методы определения давления насыщенного пара над жидкостью.

5. Термодинамика фазовых равновесий в однокомпонентных системах. Вывод и анализ уравнения Клапейрона-Клаузиуса.

6. Зависимость давления насыщенного пара над жидкостью и твердым веществом от температуры. Анализ уравнения.

7. Зависимость температуры плавления вещества от давления.

8. Интегральные формы уравнения Клапейрона-Клаузиуса

9. Применение уравнения Клапейрона-Клаузиуса для вычисления дав­ления насыщенного пара, теплот и энтропии фазовых превращений.
^ Термодинамическая теория растворов
1 .Общая характеристика растворов. Изменение термодинамических характеристик растворов с изменением относительного содержания компонентов.

2. Парциальные мольные величины. Относительные парциальны мольные величины. Уравнения Гиббса - Дюгема.

3. Методы расчета парциальных мольных величин.

4. Химический потенциал компонента в идеальном и неидеальном растворе. Его зависимость от температуры и концентрации.

5.Термодинамическая функция смешения Нсм, Gсм, Sсм для совершенных растворов.

6. Закон Рауля. Его термодинамическое обоснование.

7. Закон Генри и его термодинамическое обоснование.

8. Термодинамика неидеальных растворов. Активность, коэффициент активности. Стандартное состояние компонента неидеального раствора.

9. Расчет активностей и коэффициентов активности по зависимости давления насыщенного пара над раствором от его состава.

10. Коллигативные свойства разбавленных растворов нелетучих веществ в летучих растворителях.

11 . Криоскопия. Связь криоскопической постоянной со свойствами растворителя.

12. Эбулиоскопия. Связь эбулиоскопической постоянной со свойствами растворителя.

13. Осмотическое давление. Зависимость его от концентрации раствора и температуры.

14. Влияние диссоциации и ассоциации растворенного вещества на коллигативные свойства разбавленных растворов. Коэффициент Вант-Гоффа.

15. Применение криоскопических, эбулиоскопических измерений и измерений осмотического давления для определения степени диссоциации и молекулярной массы растворенного вещества.

16. Растворимость газов и твердых тел в жидкостях. Влияние давления, температуры, природы растворенного вещества и растворителя на растворимость.
Растворимость
1. Растворы газов в жидкостях. Зависимость растворимости газа от давления и температуры.

2. Растворимость твердых тел в жидкостях. Влияние температуры на растворимость. Вывод и анализ уравнения Шредера.

Равновесие "жидкий раствор - насыщенный пар" в двухкомпонентных системах

1. Законы Гиббса-Коновалова. Теоретические основы разделения бинарных жидких систем перегонкой.

2. Методы разделения компонентов бинарной жидкой смеси путем перегонки. Ректификация.

3. Анализ диаграммы кипения бинарного раствора без азеотропной и с азеотропной точкой. Азеотропные смеси и их природа.

4. Зависимость температуры кипения и давления насыщенного пара от состава в жидких бинарных системах с ограниченной растворимостью.

5. Смеси двух взаимно растворимых жидкостей. Давление насыщенного пара и температуры кипения таких смесей. Теоретические основы перегонки с водяным паром.

6. Применение правила фаз и правила рычага к исследованию диаграмм кипения.

Равновесие "жидкий раствор - кристалл" в двухкомпонентных системах

1 . Основные типы диаграмм плавкости.

2. Термический анализ. Методы построения диаграммы плавкости по кривым охлаждения.

3. Анализ диаграммы плавкости бинарной системы неизоморфно кристаллизующихся веществ с одной эвтектикой. Природа эвтектики.

4. Анализ диаграммы плавкости двух неизоморфно кристаллизующихся веществ, полностью растворимых в жидком состоянии и образующих устойчивое химическое соединение.

5. Анализ диаграммы плавкости двух неизоморфно кристаллизующихся веществ, образующих неустойчивое химическое соединение.

6. Изоморфизм. Твердые растворы. Зависимость жидких фаз бинарных систем от их состава в случае изоморфно кристаллизующихся веществ.

7. Анализ диаграммы плавкости бинарной системы с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии.

8. Правило рычага и его применение для расчета масс сосуществующих фаз. Разобрать на примере одной из диаграмм плавкости бинарных систем.
^ Трехкомпонентные системы
1. Распределение третьего компонента между двумя несмешивающимися жидкостями. Закон распределения. Экстракция.

2. Анализ диаграммы плавкости трехкомпонентной системы неизоморфно кристаллизующихся веществ.

3. Графические способы изображения состава и свойств трехкомпонентных систем. Свойства концентрационного треугольника.

^ ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Библиографический список

Основной

Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1973. 750 с. (К)

Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: Ч.1. 2-е изд.. М.: Химия, 1995. 400 с..

3. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Л.: Химия, 1981. 560 с. (ПРН)

4. Гильденблат И.А., Борисов Г.С. и др. Аппаратура гидромеханических и тепловых процессов химической технологии: Иллюстрационные материалы/ МХТИ им.Д.И. Менделеева. М., 1981. 80 с. (ИМ)

5. Гильденблат И. А., Миносьянц С. В., Гервиц В.М. Лабораторный практикум по курсу "Основные процессы и аппараты химической технологии": Учебное пособие / МХТИ им. Д.И.Менделеева. М.,1986. 80 с.

Дополнительный

6. Коган В. Б. Теоретические основы типовых процессов химической технологии. Л.: Химия, 1977. 592 с.

Часть 1. Гидромеханические процессы и аппараты

Лекция 1. Предмет, задачи и методологические основы курса. Его роль в системе подготовки инженера химика-технолога, структура. Краткие исторические сведения перспективы развития. Классификация основных процессов химической технологии. [1,с. 9-15; 4, с. 5 – 8].

Лекция 2. Основные задачи и принципы анализа, расчета, моделирования и оптимизации процессов и аппаратов. Непрерывные и периодические, стационарные и нестационарные процессы; их основные характеристики.

Гидромеханические процессы и аппараты. Основы гидравлики. Общие вопросы прикладной гидромеханики в химической аппаратуре

Капельные и упругие жидкости, их основные свойства и параметры. Модели реальной и идеальной жидкостей. [1, с. 15 - 24, 438 – 440].

Лекция 3. Гидростатика. Дифференциальные уравнения равновесия Эйлера. Основное уравнение гидростатики. [1, с. 29 – 33].

Лекция 4. Практические приложения основного уравнения гидростатики (постановка задачи с рассмотрением конкретных примеров на семинарах) Гидродинамика, ее значение в химической технологии. Внутренняя, внешняя и смешанная (сопряженная) задачи гидродинамики. [1, с. 33 – 37].

Лекция 5. Основные характеристики течения жидкостей. Закон внутреннего трения Ньютона; динамическая и кинематическая вязкость. Понятие о неньютоновских жидкостях. Режимы течения жидкостей: представление о ламинарности и турбулентности. [1, с.25-29,37, 38, 40-42].

Лекция 6. Ламинарное течение. Распределение скоростей по поперечному сечению (закон Стокса) и расход жидкости (уравнение Пуазейля) при установившемся ламинарном потоке в круглой трубе. [1, с. 42 – 44].

Лекция 7. Турбулентное течение. Механизм и основные характеристики турбулентности.Пограничный слой и ядро потока, вязкий подслой. [1, с.44- 47].

^ Лекции 8-10. Основные уравнения гидродинамики. Дифференциальное уравнение неразрывности (сплошности) потока. Уравнение постоянства расхода. Дифференциальные уравнения течения Эйлера для идеальной жидкости. [1, с. 48 - 52.]

^ Лекции 11 - 12. Уравнение Бернулли для идеальной и реальной жидкостей. Практические приложения уравнения Бернулли: принципы измерения скоростей и расходов, истечения жидкостей и др. (Постановка задачи с подробным рассмотрением на семинарах и в лаборатории). Дифференциальные уравнения течения реальной жидкости (Навье - Стокса). [1, с. 54 - 64, 52 – 54].

^ Лекции 13 - 14. Гидравлическое сопротивление трубопроводов и аппаратов: расчет потерь напора (давления) на трение и местные сопротивления. [1, с.84-91].

Лекции 15 -18. Основы теории обобщенных переменных: принципы подобия. Принципы физического и математического моделирования: аналогия.

Гидродинамическое подобие: подобные преобразования уравнений Навье-Стокса; критерии гидродинамического подобия. Уравнение гидродинамики в обобщенных переменных. Метод анализа размерностей и его применение в гидродинамике (постановка задачи с подробным рассмотрением конкретных примеров на семинарах). Принципы оптимизации при расчете диаметров трубопроводов и аппаратов. [1, с. 64 – 84].

^ Лекции 19 -21. Перемещение жидкостей через трубопроводы и аппараты. Насосы.

Основные параметры и характеристики насосов: производительность, напор, мощность, коэффициент полезного действия; высот