Dynamiczne własności powierzchni
|
|
- Alicja Drozd
- 6 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Dynamiczne własności powierzchni Zjawiska dynamiczne na powierzchni ciał stałych Segregacja Zjawisko adsorpcji dsorpcja fizyczna - fizysorpcja dsorpcja chemiczna chemisorpcja Desorpcja cząstek Spektrometria desorpcji termicznej Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 1
2 Funkcje termodynamiczne objętości Jeżeli układ nie może wymieniać cząstki z otoczeniem to funkcje termodynamiczne należy liczyć ze wzorów (praca nieobjętościowa =0): Zmiany funkcji termodynamicznych du= T ds p dv dh= T ds + V dp df= -S dt pdv dg= -S dt + V dp energia wewnętrzna entalpia energia swobodna entalpia swobodna Funkcje termodynamiczne U = TS pv energia wewnętrzna F = U TS energia swobodna H = U + pv entalpia G = U TS +pv entalpia swobodna Parametry extensywne U(λx) = λ U(x) Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 2
3 Funkcje termodynamiczne w układzie otwartym Jeżeli układ może wymieniać cząstki z otoczeniem to funkcje termodynamiczne należy liczyć ze wzorów (praca nieobjętościowa =0 i zaniedbujemy powierzchnię): du= T ds p dv + µ i dn i dh= T ds + V dp + µ i dn i dg= -S dt + V dp + µ i dn i, gdzie µ i określa potencjał chemiczny składników zawartych w fazie, a n i liczba moli składnika i: µ i U = n i S,V H = ni S,p G = ni T,p Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 3
4 Definicja funkcji termodynamicznych powierzchni Duże, jednorodne ciało krystaliczne zawierające N atomów Definiujemy powierzchniową energię wewnętrzną U s przypadającą na jednostkę powierzchni U = N U o + U s, gdzie U całkowita energia wewnętrzna ciała stałego; U o energia wewnętrzna ciała stałego przypadająca na 1 atom; obszar powierzchni. Powierzchniową energię wewnętrzną U s definiujemy jako nadmiar energii wewnętrznej ciała stałego ponad tą energię, którą dysponowałoby to ciało, gdyby nie było powierzchni. Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 4
5 Rozciąganie błonki mydlanej Praca potrzebna na utworzenie powierzchni Układ jednoskładnikowy Nowy obszar powierzchni d można utworzyć przez przeniesienie atomu z wnętrza kryształu z równoczesnym rozsunięciem atomów, które się już znajdują na powierzchni. Jeżeli założymy, że mamy stałe ciśnienie p i temperaturę T praca ta będzie wynosić δw s T,P δw s T,P = γ d f ~ 2 l δw s T,P ~d γ napięcie powierzchniowe (dwuwymiarowy odpowiednik ciśnienia). Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 5
6 Napięcie powierzchniowe a energia sublimacji Energia sublimacji H subl energia potrzebna na zamianę jednostki masy ciała stałego (1 mola) na fazę gazową, bez przejścia przez fazę ciekłą. Przykład powierzchnia fcc(111) metalu by przenieść 1 atom z wnętrza kryształu do nieskończoności należy przerwać 12 wiązań (3 powyżej, 6 w tej samej płaszczyźnie i 3 poniżej) by przenieść atom na powierzchnię należy przerwać 3 wiązania (6 wiązań w płaszczyźnie i 3 poniżej zostaną odtworzone). Jeżeli więc na przeniesienie 1 mola masy ciała stałego do nieskończoności potrzeba H subl to na przeniesienie go na powierzchnię potrzeba 3/12 H subl = 0.25 H subl m powierzchnia zajmowana przez 1 mol Tak więc γ m = γ m = 0.25 H subl Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 6
7 γ a H subl W rzeczywistości dla metali znaleziono doświadczalnie, że γ m 0.16 H subl Przyczyna wystąpienia rozbieżności Słuszne tylko dla metali. Niesłuszne dla tlenków i materiałów organicznych Relaksacja Rekonstrukcja Obniżają wymagania energetyczne na utworzenie powierzchni Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 7
8 Napięcie powierzchniowe γ u > γ g g u Liczba atomowa Kąt ( deg ) Faza ciekła Schmitt Kryształ Pb Heyraun & Matois γ zależy od materiału i od rodzaju powierzchni Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 8
9 Zależność temperaturowa napięcia powierzchniowego γ Jak wykazały do doświadczenia napięcie powierzchniowe zależy od temperatury T w następujący sposób (wzór van der Waalsa-Gugenheim a): γ = γ 0 (1 T/T c ) n, gdzie γ 0 -napięcie powierzchniowe w T = 0K, T c temperatura krytyczna ( temperatura, w której znika ciało stałe). Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 9
10 Równanie Gibbsa-Duhema Liczba moli jest parametrem ekstensywnym. Dlatego, np. G(p,T,..., λ n i ) = λ G(p,T,..., n i ) Różniczkując stronami po λ i podstawiając λ = 1 otrzymamy i G n i T,p n i = G Korzystając z definicji potencjału chemicznego µ i G = n i T,p G = µ i n i Wobec tego dg = dµ i n i + µ i dn i, co jest niesprzeczne z równaniem na przyrost energii swobodnej dg= -S dt + V dp + µ i dn i tylko wtedy, gdy -S dt + V dp - n i dµ i = 0 Równanie Gibbsa-Duhema Związek pomiędzy parametrami intensywnymi fazy T,p,µ i. Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 10
11 Energia powierzchniowa i skład powierzchni w układach dwuskładnikowych Rozważmy roztwór metalu B w metalu Doświadczalnie stwierdzono, że potencjał chemiczny metalu µ (rozpuszczalnika) w rozcieńczonym roztworze o stężeniu c (n moli metalu na cn = n B moli metalu B dany jest wzorem: µ (T,p,c) = µ 0 (T,p) - RTc Korzystając z równania Gibsa-Duhema dla dp=0 i dt=0 n i dµ i = 0 znajdujemy zależność potencjału chemicznego drugiego składnika w roztworze µ B od T n dµ Α + n B dµ B = -n RT dc + n B dµ B = 0 µ B (T,p,c) = µ 0 (T,p) + RT lnc Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 11
12 Segregacja Przyczyną segregacji składników stopu (roztworu) jest różnica wielkości oddziaływań pomiędzy atomami -B i wielkości oddziaływań - i B-B. Jeżeli założymy, że metale i B tworzą idealny roztwór to potencjały chemiczne muszą być równe we wnętrzu (w) i na powierzchni (s). Wtedy µ Bw (T,p,c) = µ B0w (T,p) + RT lnc w = µ B0s (T,p) + RT lnc s - γ a B, gdzie a B jest obszarem powierzchni zajętym przez 1 mol składnika B Jeżeli układ jest jednoskładnikowy, to c s = c w = 1 i dostajemy µ B0s (T,p) - µ B0w (T,p) = γ B a B gdzie γ B jest napięciem powierzchniowym czystego składnika B., Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 12
13 Segregacja, cd. Korzystając z równania µ B0s (T,p) - µ B0w (T,p) = γ B a B i zakładając, że a =a B =a γa= γ a + RT lnc s RT lnc w i γa= γ B a + RT lnc Bs RT lnc B w c c s B s = c c w B w exp ( γ γ ) RT B a, gdzie γ i γ B są napięciami powierzchniowymi odpowiednio czystego składnika i B Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 13
14 Przykłady c c s B s = c c w B w exp ( γ γ ) RT B a γ B < γ Stężenie powierzchniowe składnika B będzie rosło z maleniem T Niskie T Znaczne wzbogacenie powierzchni w składnik B c c Dla metali γ molarne 0.16 H subl s B s = c c w B w 0.16 exp ( H H ) subl RT sublb Słuszne tylko dla metali Niesłuszne dla tlenków i materiałów organicznych Na powierzchni zgromadzi się metal o mniejszej energii sublimacji Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 14
15 c w = c B w Przykłady, cd. exp Wewnątrz metalu stężenie składnika i B jest takie samo. γ B γ Stężenie na powierzchni może być zupełnie inne. ( Stężenie będzie takie samo w tylko wysokich temperaturach) Zanieczyszczenie c c s B s = c c w B w ( γ γ ) RT B a c w >> c B w i γ B < γ We wnętrzu dominuje składnik Na powierzchni może być znacznie więcej składnika B niż Uważaj: Fakt, że masz czegoś mało wewnątrz kryształu nie znaczy, że masz tego równie mało na powierzchni!!!! - zanieczyszczenia Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 15
16 Czy zawsze jesteśmy skazani na zanieczyszczenia na powierzchni? Segregacja TK? Jednak cząstka zanieczyszczenia musi się dostać na powierzchnię. Dyfuzja, migracja D=D o exp(- E a /kt) Małe T mała migracja NIE Należy usunąć górne warstwy i mamy trochę czasu Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 16
17 Segregacja powierzchniowa stopu u-g γ u > γ g G.. Samorjaj, Introduction to Surface Chemistry and Catalysis Powierzchnia jest wzbogacona w srebro Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 17
18 dhezja - przyleganie Pomiar względnego współczynnika napięcia powierzchniowego Równanie energii swobodnej wymaga by γ cg cosθ + γ sc = γ sg cosθ = γ sg γ γ cg sc γ międzyfazowe napięcie powierzchniowe pomiędzy ciałem stałym (s), cieczą (c) i gazem (g). Ciecz zwilża powierzchnię, gdy γ sg > γ sc - γ cg Współczynnik zwilżania k w k w = γ sg γ γ cg Proszki do prania, smarowanie, itp. sc k w 1 całkowite zwilżania -1 k w 1 częściowe zwilżanie k w -1 brak zwilżania Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 18
19 dsorpcja dsorpcja zjawisko polegające na osiadaniu na powierzchni innych atomów lub molekuł Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 19
20 Dynamika procesu adsorpcji Cząstka zbliża się do powierzchni Energia potencjalna V(r) Część odpychająca Część przyciągająca r H ads Zaczyna oddziaływać z powierzchnią Oddaje swoją energię kinetyczną (ciepło) Zostaje uwięziona Położenie równowagi Czas τ przebywania na powierzchni cząstek związanych z nią energią H ads τ = τ 0 H exp RT ads τ 0 ~ s Pokrycie powierzchni σ = liczba cząstek zadsorbowanych na cm 2 Jeżeli strumień cząstek padających na jednostkę powierzchni w jednostce czasu wynosi F, a liczba miejsc dostępnych do adsorpcji jest znacznie większa niż liczba miejsc już zajętych, to: σ = τ F Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 20
21 dsorpcja, cd. Korzystając z równania gazu doskonałego możemy otrzymać F (patrz Wykład 1) i ostatecznie N p H ads, gdzie σ = 2πmRT τ 0 exp p ciśnienie, N liczba vogadro, m masa cząstek, a R stała gazowa. σ = b p Mierzymy pokrycie powierzchni w funkcji p przy T=const izotermy adsorpcji RT 1 ads Dla T = const, gdzie b = N ( 2πmRT ) τ0 exp H RT σ (jednostki umow ne) P( Torr) Ciepło adsorpcji H ads Izoterma adsorpcji r na krzemie w o C, 0 o C i + 60 o C G.. Samorjaj, Introduction to Surface Chemistry and Catalysis Słuszne jedynie dla małych pokryć Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 21
22 Izotermy adsorpcji Langmuir a Zakładamy, że adsorpcja ulega przerwaniu, gdy utworzona jest pełna warstwa zaadsorbowanego gazu. Jeżeli σ 0 odpowiada pokryciu, przy którym powstaje monowarstwa gazu, to liczba miejsc dostępnych do adsorpcji wyniesie σ 0 σ. Spośród wszystkich cząstek padających na powierzchnię F, σ/σ 0 F uderzy w już zajęte miejsca i ulegnie odbiciu. Tylko (1 σ/σ 0 ) F cząstek będzie mogło zaadsorbować. Otrzymamy wtedy: σ = (1 σ/σ 0 ) F τ σ0fτ = σ + Fτ 0 σ0b p = σ + b p 1 σ ads, gdzie ( ) 0 b = N 2πmRT τ 0 H exp RT 1 σ = 1 b p 1 + σ 0 1/σ (jednostki umowne) Izotermy adsorpcji dla (1) tlenu, (2) CO i (3) CO 2 na krzemie jako 1/σ vs. 1/p. G.. Samorjaj, Introduction to Surface Chemistry and Catalysis 1/p x 10 3 (1/Torr) Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 22
23 Stopień pokrycia powierzchni θ i współczynnik przylegania η Stopień pokrycia powierzchni θ θ = liczba cząstek, które osiadły na powierzchni liczba cząstek, które tworzą pełną monowarstwę Współczynnik przylegania η Stosunek liczby cząstek, które zaadsorbowały na powierzchni do wszystkich cząstek, które na nią padły. Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 23
24 Związek pomiędzy η a θ Dla strumienia F nieoddziałujących cząstek pokrycie powierzchni σ 2 σ = (1 σ/σ 0 ) F τ Z Bez dysocjacją dysocjacji (zajęte (zajęte 21 miejsca) miejsce) lub σ = η(θ) F τ σ σ Ponieważ θ = więc 0 η = η(0) ( 1 θ ) 2 η(0) współczynnik przylegania dla pokrycia 0. η = η(0) ( 1 θ ) α α = 1 dla adsorpcji niedysocjacyjnej, α = 2 dla adsorpcji dyscocjacyjnej (dwuatomowej), η(0) współczynnik przylegania dla pokrycia 0. Zakłada się, że η (0) E = η a exp E 0 a energia aktywacji na adsorpcję k BT Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 24
25 Całkowite ciepło adsorpcji H ads Q ads -ciepło adsorpcji pojedynczej cząstki N liczba zaadsorbowanych cząstek H ads = N Q ads Jeżeli zwiększamy liczbę cząstek to zaczynają one ze sobą oddziaływać. Oddziaływanie międzycząstkowe może być odpychające lub przyciągające. Zwiększamy N Zmienia się Q ads Ciepło adsorpcji Q ads zależy od pokrycia powierzchni. Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 25
26 Ciepło adsorpcji, cd. Widok z góry Q ads może zależeć również od miejsca adsorpcji Zaadsorbowany atom oddziaływuje z: ) 4 atomami podłoża; B) 2 atomami podłoża; C) 1 atomem podłoża. Ciepło adsorpcji Q ads () > Q ads (B) > Q ads (C) Najpierw zapełniają się miejsca o dużej Q ads. Dopiero przy większych pokryciach zapełniają się pozostałe miejsca Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 26
27 dsorpcja fizyczna - fizysorpcja Proces adsorpcji powodowany przez oddziaływania elektrostatyczne (nie ma wymiany ładunku). Cząsteczki posiadają stały moment dipolowy, który może się swobodnie orientować. Cząstki są w równowadze termodynamicznej V(r) = p1 p 6 r k T B Cząsteczki nie posiadają stałego momentu dipolowego. Generacja chwilowych momentów dipolowych p 1 =p 2 =p(t), przy czym średnia czasowa <p(t)>=0 V(r) p r 2 6 Oddziaływania są słabe Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 27
28 Potencjał Lenarda-Jonesa Potencjał oddziaływania dwóch dipoli V L J (r) = 4ε σ r 12 6 σ r Odpychanie występuje ze względu na: zakaz Pauliego (utrudnia nakładanie się orbitali elektronowych), odpychanie elektrostatyczne jąder, które przy niewielkich wzajemnych odległościach nie są już całkowicie ekranowane przez otaczające je elektrony. Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 28
29 Oddziaływanie z powierzchnią Vtot (z) = VL J (ri ) i V tot > V L-J V tot (r na W) = ev Ciepło adsorpcji fizycznej H fiz < 100 kj/mol Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 29
30 dsorpcja chemiczna - chemisorpcja Proces adsorpcji powodowany przez oddziaływania kowalencyjne. Następuje częściowa lub całkowity wymiana ładunku pomiędzy powierzchnią a zaadsorbowaną cząstką. Tworzy się wiązanie chemiczne. Energie wiązania są znacznie większe niż dla adsorpcji fizycznej Ciepło adsorpcji chemicznej H chem >> 100 kj/mol Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 30
31 Desorpcja Desorpcja jest procesem odwrotnym do adsorpcji Czas przybywania cząstek na powierzchni τ jest skończony i zależy eksponencjalnie od temperatury τ = τ 0 exp(- E/k B T) Jeżeli ubytek cząstek na powierzchni nie jest kompensowany przez adsorpcję nowych cząstek to ich liczba szybko maleje ze wzrostem temperatury, aż do momentu, gdy powierzchnia jest czysta. Programowana desorpcja termiczna (Temperature Programmed Desorption TPD Thermal Desorption Spectroscopy - TDS) Umożliwia wyznaczenie energii desorpcji Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 31
32 Szybkość desorpcji E des energia aktywacji potrzebna na usunięcie jednego mola Założenie: E des nie zależy od pokrycia powierzchni przez zaadsorbowane cząstki σ i od czasu t dσ x Szybkość desorpcji składnika = k( σ), gdzie k =k 0 exp(- E des /RT) dt Korzystając z definicji stopnia pokrycia θ dθ dt = ν ( θ ) x E exp RT dθ d Maksimum emisji wystąpi, gdy: dt = 0 dt des ν = k 0 *σ Α, 0 x-1 Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 32
33 dθ d dt = dt d dt x 1 ( ) exp Edes x dθ exp Edes = x E ν θ ν x θ ν θ 2 RT dt RT RT des exp E RT des = 0 dθ dt E RT des x θ 2 T= T max max = 0 * dθ dθ dt E des 1 = = νθ exp dt dt dt RT α, gdzie α = dt dt szybkość zmiany temperatury. Ostatecznie: E RT des 2 max = xν θ α x 1,max exp E RT des max, gdzie θ,max stopień pokrycia w momencie wystąpienia maksimum desorpcji; T max temperatura, przy której szybkość desorpcji ma maksimum. Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 33
34 Desorpcja zerowego rzędu x = 0 Desorpcja układów wielowarstwowych dθ dt E = ν exp RT des Czynnikiem ograniczającym desorpcję jest brak cząstek na powierzchni. Silnie rośnie z temperaturą Pik jest asymetryczny. Jego położenie zależy od prędkości zmian T i początkowego pokrycia σ,0. * dθ E des ν0 ln = + ln dt RTmax α dθ Rysujemy wykres ln od 1/T max. Z nachylenia wyznaczamy E * des dt Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 34
35 Desorpcja pierwszego rzędu x=1 dθ dt = ν θ exp E RT des Maksimum, gdy: E RT * des 2 max = ν α exp E RT * des max Czynnikiem ograniczającym desorpcję jest przerywanie wiązania adsorbat-podłoże Pik jest asymetryczny. Jego położenie zależy od prędkości zmian T, ale nie od pokrycia początkowego σ,0. Wykonujemy kilka pomiarów zmieniając α = dt/dt 2 * * T max E des E des ln = + ln α RT νr max ln 2 T max α Rysujemy wykres od 1/T max. Z nachylenia wyznaczamy E des * Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 35
36 dθ dt Maksimum, gdy Desorpcja drugiego rzędu x=2 = ν ( θ ) E RT * des 2 max 2θ = α i,max ν E exp RT Czynnikiem ograniczającym desorpcję jest rekombinacja dwóch fragmentów molekuły znajdujących się na powierzchni. Pik jest symetryczny. Jego położenie zależy od pokrycia początkowego θ,0, prędkości zmian T, ale nie od ν. Wykonujemy kilka pomiarów zmieniając α = dt/dt * 2 E θ = + ν des R ln T ln,0 max * RT α E max des Rysujemy wykres 2 E exp RT * des max ( ) 2 ( ) ln θ T,0 max des od 1/T max dla różnych pokryć początkowych. Z nachylenia wyznaczamy E des * Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 36
37 Przykładowe parametry termodynamiczne Warstwa na metalu E desorpcji [ kj/mol ] E migracji [ kj/mol ] H adsorpcji [ kj/mol ] Rodzaj adsorpcji Cs na W ktywowana chemisorpcja O 2 na W O 2 E dys =490 H 2 na W H 2 E dys =432 N 2 na W N 2 E dys =712 Xe na W ~ 36 fizyczna r na W ~ 8 fizyczna H 2 na Ni H 2 E dys =432 Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 37
38 Czy możemy desorbować cząstki w inny sposób niż termicznie? -molekuł -fragmentów Emisja: -atomów -elektronów - fotonów Elektrony Jony Fotony Cząstki neutralne Jony >99% Różne stany energetyczne Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 38
39 Co za tydzień? Układy cienkowarstwowe cz. 1 Sposoby uzyskiwania i pomiaru próżni Metody wytwarzania cienkich warstw. Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 39
40 Związek pomiędzy γ a entalpią swobodną G Po uwzględnieniu energii powierzchniowej wyrażenie na całkowitą entalpię swobodną ma postać: dg = - S dt + V dp + γ d Przy stałej temperaturze T i ciśnieniu p dg T,P = γ d Przyrost energii G związany ze zwiększeniem obszaru powierzchni d przy stałym T i p można wyliczyć przywołując definicję właściwej, powierzchniowej entalpii swobodnej G s : s s ( G ) s G dgt, p = d = G +, T p W zasadzie powierzchnię można powiększyć przez: -zwiększenie obszaru powierzchni przez dodanie dodatkowego atomu z wnętrza; -rozciągnięcie już istniejącej powierzchni. T,p d Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 40
41 Jeżeli nową powierzchnię tworzymy przez dodanie nowych atomów z wnętrza, to właściwa, powierzchniowa entalpia swobodna nie zależy od powierzchni i ( G s / ) T,p = 0. Otrzymujemy, więc dg T,p = G s d = γ d lub γ = G s Napięcie powierzchniowe w układzie jednoskładnikowym jest równe właściwej, powierzchniowej entalpii swobodnej. Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 41
Zjawiska powierzchniowe
Zjawiska powierzchniowe Adsorpcja Model Langmuira Model BET 1 Zjawiska powierzchniowe Adsorpcja Proces gromadzenia się substancji z wnętrza fazy na granicy międzyfazowej; Wynika z tego, że w obszarze powierzchniowym
Bardziej szczegółowoTermodynamika Część 6 Związki i tożsamości termodynamiczne Potencjały termodynamiczne Warunki równowagi termodynamicznej Potencjał chemiczny
Termodynamika Część 6 Związki i tożsamości termodynamiczne Potencjały termodynamiczne Warunki równowagi termodynamicznej Potencjał chemiczny Janusz Brzychczyk, Instytut Fizyki UJ Związek pomiędzy równaniem
Bardziej szczegółowoPodstawy termodynamiki
Podstawy termodynamiki Organizm żywy z punktu widzenia termodynamiki Parametry stanu Funkcje stanu: U, H, F, G, S I zasada termodynamiki i prawo Hessa II zasada termodynamiki Kierunek przemian w warunkach
Bardziej szczegółowoWŁASNOŚCI CIAŁ STAŁYCH I CIECZY
WŁASNOŚCI CIAŁ STAŁYCH I CIECZY Polimery Sieć krystaliczna Napięcie powierzchniowe Dyfuzja 2 BUDOWA CIAŁ STAŁYCH Ciała krystaliczne (kryształy): monokryształy, polikryształy Ciała amorficzne (bezpostaciowe)
Bardziej szczegółowoZadania treningowe na kolokwium
Zadania treningowe na kolokwium 3.12.2010 1. Stan układu binarnego zawierającego n 1 moli substancji typu 1 i n 2 moli substancji typu 2 parametryzujemy za pomocą stężenia substancji 1: x n 1. Stabilność
Bardziej szczegółowoTermodynamika fazy powierzchniowej Zjawisko sorpcji Adsorpcja fizyczna: izoterma Langmuira oraz BET Zjawiska przylegania
ermodynamika zjawisk powierzchniowych 3.6.1. ermodynamika fazy powierzchniowej 3.6.2. Zjawisko sorpcji 3.6.3. Adsorpcja fizyczna: izoterma Langmuira oraz BE 3.6.4. Zjawiska przylegania ZJAWISKA PWIERZCHNIWE
Bardziej szczegółowoWykład 4. Przypomnienie z poprzedniego wykładu
Wykład 4 Przejścia fazowe materii Diagram fazowy Ciepło Procesy termodynamiczne Proces kwazistatyczny Procesy odwracalne i nieodwracalne Pokazy doświadczalne W. Dominik Wydział Fizyki UW Termodynamika
Bardziej szczegółowoWykład 1. Anna Ptaszek. 5 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Chemia fizyczna - wykład 1. Anna Ptaszek 1 / 36
Wykład 1 Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego 5 października 2015 1 / 36 Podstawowe pojęcia Układ termodynamiczny To zbiór niezależnych elementów, które oddziałują ze sobą tworząc integralną
Bardziej szczegółowoTermodynamiczny opis przejść fazowych pierwszego rodzaju
Wykład II Przejścia fazowe 1 Termodynamiczny opis przejść fazowych pierwszego rodzaju Woda występuje w trzech stanach skupienia jako ciecz, jako gaz, czyli para wodna, oraz jako ciało stałe, a więc lód.
Bardziej szczegółowoKrystalizacja. Zarodkowanie
Krystalizacja Ciecz ciało stałe Para ciecz ciało stałe Para ciało stałe Przechłodzenie T = T L - T c Przesycenie p = p g - p z > 0 Krystalizacja Zarodkowanie Rozrost zarodków Homogeniczne Heterogeniczne
Bardziej szczegółowoWykład 1 i 2. Termodynamika klasyczna, gaz doskonały
Wykład 1 i 2 Termodynamika klasyczna, gaz doskonały dr hab. Agata Fronczak, prof. PW Wydział Fizyki, Politechnika Warszawska 1 stycznia 2017 dr hab. A. Fronczak (Wydział Fizyki PW) Wykład: Elementy fizyki
Bardziej szczegółowoTERMODYNAMIKA FENOMENOLOGICZNA
TERMODYNAMIKA FENOMENOLOGICZNA Przedmiotem badań są własności układów makroskopowych w zaleŝności od temperatury. Układ makroskopowy Np. 1 mol substancji - tyle składników ile w 12 gramach węgla C 12 N
Bardziej szczegółowoWykład 3. Entropia i potencjały termodynamiczne
Wykład 3 Entropia i potencjały termodynamiczne dr hab. Agata Fronczak, prof. PW Wydział Fizyki, Politechnika Warszawska 1 stycznia 2017 dr hab. A. Fronczak (Wydział Fizyki PW) Wykład: Elementy fizyki statystycznej
Bardziej szczegółowoPodstawowe pojęcia Masa atomowa (cząsteczkowa) - to stosunek masy atomu danego pierwiastka chemicznego (cząsteczki związku chemicznego) do masy 1/12
Podstawowe pojęcia Masa atomowa (cząsteczkowa) - to stosunek masy atomu danego pierwiastka chemicznego (cząsteczki związku chemicznego) do masy 1/12 atomu węgla 12 C. Mol - jest taką ilością danej substancji,
Bardziej szczegółowoRoztwory. Homogeniczne jednorodne (jedno-fazowe) mieszaniny dwóch lub więcej składników.
Roztwory Homogeniczne jednorodne (jedno-fazowe) mieszaniny dwóch lub więcej składników. Własności fizyczne roztworów są związane z równowagę pomiędzy siłami wiążącymi cząsteczki wody i substancji rozpuszczonej.
Bardziej szczegółowopowierzchnia rozdziału - dwie fazy ciekłe - jedna faza gazowa - dwa składniki
Przejścia fazowe. powierzchnia rozdziału - skokowa zmiana niektórych parametrów na granicy faz. kropeki wody w atmosferze - dwie fazy ciekłe - jedna faza gazowa - dwa składniki Przykłady przejść fazowych:
Bardziej szczegółowoSeria 2, ćwiczenia do wykładu Od eksperymentu do poznania materii
Seria 2, ćwiczenia do wykładu Od eksperymentu do poznania materii 8.1.21 Zad. 1. Obliczyć ciśnienie potrzebne do przemiany grafitu w diament w temperaturze 25 o C. Objętość właściwa (odwrotność gęstości)
Bardziej szczegółowoFizyka powierzchni. Dr Piotr Sitarek. Katedra Fizyki Doświadczalnej, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Politechnika Wrocławska
Fizyka powierzchni 4 Dr Piotr Sitarek Katedra Fizyki Doświadczalnej, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Politechnika Wrocławska Lista zagadnień Fizyka powierzchni i międzypowierzchni, struktura powierzchni
Bardziej szczegółowoPodstawowe prawa opisujące właściwości gazów zostały wyprowadzone dla gazu modelowego, nazywanego gazem doskonałym (idealnym).
Spis treści 1 Stan gazowy 2 Gaz doskonały 21 Definicja mikroskopowa 22 Definicja makroskopowa (termodynamiczna) 3 Prawa gazowe 31 Prawo Boyle a-mariotte a 32 Prawo Gay-Lussaca 33 Prawo Charlesa 34 Prawo
Bardziej szczegółowoSzkła specjalne Przejście szkliste i jego termodynamika Wykład 5. Ryszard J. Barczyński, 2017 Materiały edukacyjne do użytku wewnętrznego
Szkła specjalne Przejście szkliste i jego termodynamika Wykład 5 Ryszard J. Barczyński, 2017 Materiały edukacyjne do użytku wewnętrznego Czy przejście szkliste jest termodynamicznym przejściem fazowym?
Bardziej szczegółowoTermodynamika Część 7 Trzecia zasada termodynamiki Metody otrzymywania niskich temperatur Zjawisko Joule'a Thomsona Chłodzenie magnetyczne
Termodynamika Część 7 Trzecia zasada termodynamiki Metody otrzymywania niskich temperatur Zjawisko Joule'a Thomsona Chłodzenie magnetyczne Janusz Brzychczyk, Instytut Fizyki UJ Postulat Nernsta (1906):
Bardziej szczegółowoFizyka statystyczna Fenomenologia przejść fazowych. P. F. Góra
Fizyka statystyczna Fenomenologia przejść fazowych P. F. Góra http://th-www.if.uj.edu.pl/zfs/gora/ 2015 Przejście fazowe transformacja układu termodynamicznego z jednej fazy (stanu materii) do innej, dokonywane
Bardziej szczegółowoFizyka, technologia oraz modelowanie wzrostu kryształów
Fizyka, technologia oraz modelowanie wzrostu kryształów Stanisław Krukowski i Michał Leszczyński Instytut Wysokich Ciśnień PAN 0-4 Warszawa, ul Sokołowska 9/37 tel: 88 80 44 e-mail: stach@unipress.waw.pl,
Bardziej szczegółowoINŻYNIERIA BIOMEDYCZNA
INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA 2017-02-04 1 Stan materii a stan skupienia Stan materii podział z punktu widzenia mikroskopowego (struktury jakie tworzą atomy, cząsteczki, jony) Stan skupienia - forma występowania
Bardziej szczegółowoTemperatura, ciepło, oraz elementy kinetycznej teorii gazów
Temperatura, ciepło, oraz elementy kinetycznej teorii gazów opis makroskopowy równowaga termodynamiczna temperatura opis mikroskopowy średnia energia kinetyczna molekuł Równowaga termodynamiczna A B A
Bardziej szczegółowoTermodynamika Część 3
Termodynamika Część 3 Formy różniczkowe w termodynamice Praca i ciepło Pierwsza zasada termodynamiki Pojemność cieplna i ciepło właściwe Ciepło właściwe gazów doskonałych Ciepło właściwe ciała stałego
Bardziej szczegółowoWarunki izochoryczno-izotermiczne
WYKŁAD 5 Pojęcie potencjału chemicznego. Układy jednoskładnikowe W zależności od warunków termodynamicznych potencjał chemiczny substancji czystej definiujemy następująco: Warunki izobaryczno-izotermiczne
Bardziej szczegółowoPodstawy fizyki ciała stałego półprzewodniki domieszkowane
Podstawy fizyki ciała stałego półprzewodniki domieszkowane Półprzewodnik typu n IV-Ge V-As Jeżeli pięciowartościowy atom V-As zastąpi w sieci atom IV-Ge to cztery elektrony biorą udział w wiązaniu kowalentnym,
Bardziej szczegółowoObraz statyczny układu
Termodynamika Obraz statyczny układu energia kinetyczna E k = mv 2 / 2 energia wewnetrzna energia powierzchniowa inne energie U inne parametry: T, m, P, V, S... Ep= mgh energia potencjalna STAN I PRZEMIANA
Bardziej szczegółowoZasady termodynamiki
Zasady termodynamiki Energia wewnętrzna (U) Opis mikroskopowy: Jest to suma średnich energii kinetycznych oraz energii oddziaływań międzycząsteczkowych i wewnątrzcząsteczkowych. Opis makroskopowy: Jest
Bardziej szczegółowoRównowaga w układach termodynamicznych. Katarzyna Sznajd-Weron
Równowaga w układach termodynamicznych. Katarzyna Sznajd-Weron Zagadka na początek wykładu Diagram fazowy wody w powiększeniu, problem metastabilności aktualny (Nature, 2011) Niższa temperatura topnienia
Bardziej szczegółowoElementy termodynamiki i wprowadzenie do zespołów statystycznych. Katarzyna Sznajd-Weron
Elementy termodynamiki i wprowadzenie do zespołów statystycznych Katarzyna Sznajd-Weron Wielkości makroskopowe - termodynamika Termodynamika - metoda fenomenologiczna Fenomenologia w fizyce: widzimy jak
Bardziej szczegółowoRoztwory rzeczywiste (1)
Roztwory rzeczywiste (1) Również w temp. 298,15K, ale dla CCl 4 () i CH 3 OH (). 2 15 1 5-5 -1-15 Τ S H,2,4,6,8 1 G -2 Chem. Fiz. TCH II/12 1 rzyczyny dodatnich i ujemnych odchyleń od prawa Raoulta konsekwencja
Bardziej szczegółowoĆwiczenie IX KATALITYCZNY ROZKŁAD WODY UTLENIONEJ
Wprowadzenie Ćwiczenie IX KATALITYCZNY ROZKŁAD WODY UTLENIONEJ opracowanie: Barbara Stypuła Celem ćwiczenia jest poznanie roli katalizatora w procesach chemicznych oraz prostego sposobu wyznaczenia wpływu
Bardziej szczegółowoPodstawy termodynamiki
Podstawy termodynamiki Temperatura i ciepło Praca jaką wykonuje gaz I zasada termodynamiki Przemiany gazowe izotermiczna izobaryczna izochoryczna adiabatyczna Co to jest temperatura? 40 39 38 Temperatura
Bardziej szczegółowoWykład 14. Termodynamika gazu fotnonowego
Wykład 14 Termodynamika gazu fotnonowego dr hab. Agata Fronczak, prof. PW Wydział Fizyki, Politechnika Warszawska 16 stycznia 217 dr hab. A. Fronczak (Wydział Fizyki PW) Wykład: Elementy fizyki statystycznej
Bardziej szczegółowoRównowagi fazowe. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny
Równowagi fazowe Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny Równowaga termodynamiczna Przemianom fazowym towarzyszą procesy, podczas których nie zmienia się skład chemiczny układu, polegają
Bardziej szczegółowoStany materii. Masa i rozmiary cząstek. Masa i rozmiary cząstek. m n mol. n = Gaz doskonały. N A = 6.022x10 23
Stany materii Masa i rozmiary cząstek Masą atomową ierwiastka chemicznego nazywamy stosunek masy atomu tego ierwiastka do masy / atomu węgla C ( C - izoto węgla o liczbie masowej ). Masą cząsteczkową nazywamy
Bardziej szczegółowoKinetyka. Kinetyka. Stawia dwa pytania: 1)Jak szybko biegną reakcje? 2) W jaki sposób przebiegają reakcje? energia swobodna, G. postęp reakcji.
Kinetyka energia swobodna, G termodynamika stan 1 kinetyka termodynamika stan 2 postęp reakcji 1 Kinetyka Stawia dwa pytania: 1)Jak szybko biegną reakcje? 2) W jaki sposób przebiegają reakcje? 2 Jak szybko
Bardziej szczegółowogazów lub cieczy, wywołanym bądź różnicą gęstości (różnicą temperatur), bądź przez wymuszenie czynnikami zewnętrznymi.
WYMIANA (TRANSPORT) CIEPŁA Trzy podstawowe mechanizmy transportu ciepła (wymiany ciepła): 1. PRZEWODZENIIE - przekazywanie energii od jednej cząstki do drugiej, za pośrednictwem ruchu drgającego tych cząstek.
Bardziej szczegółowoChemia Fizyczna Technologia Chemiczna II rok Wykład 1. Kierownik przedmiotu: Dr hab. inż. Wojciech Chrzanowski
Chemia Fizyczna Technologia Chemiczna II rok Wykład 1 Kierownik przedmiotu: Dr hab. inż. Wojciech Chrzanowski Kontakt,informacja i konsultacje Chemia A ; pokój 307 Telefon: 347-2769 E-mail: wojtek@chem.pg.gda.pl
Bardziej szczegółowoTermodynamika Część 2
Termodynamika Część 2 Równanie stanu Równanie stanu gazu doskonałego Równania stanu gazów rzeczywistych rozwinięcie wirialne równanie van der Waalsa hipoteza odpowiedniości stanów inne równania stanu Równanie
Bardziej szczegółowoKinetyka. energia swobodna, G. postęp reakcji. stan 1 stan 2. kinetyka
Kinetyka postęp reakcji energia swobodna, G termodynamika kinetyka termodynamika stan 1 stan 2 Kinetyka Stawia dwa pytania: 1) Jak szybko biegną reakcje? 2) W jaki sposób przebiegają reakcje? 1) Jak szybko
Bardziej szczegółowoWykład 5 Widmo rotacyjne dwuatomowego rotatora sztywnego
Wykład 5 Widmo rotacyjne dwuatomowego rotatora sztywnego W5. Energia molekuł Przemieszczanie się całych molekuł w przestrzeni - Ruch translacyjny - Odbywa się w fazie gazowej i ciekłej, w fazie stałej
Bardziej szczegółowoWYKŁAD 2 TERMODYNAMIKA. Termodynamika opiera się na czterech obserwacjach fenomenologicznych zwanych zasadami
WYKŁAD 2 TERMODYNAMIKA Termodynamika opiera się na czterech obserwacjach fenomenologicznych zwanych zasadami Zasada zerowa Kiedy obiekt gorący znajduje się w kontakcie cieplnym z obiektem zimnym następuje
Bardziej szczegółowoProjekt Inżynier mechanik zawód z przyszłością współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Zajęcia wyrównawcze z fizyki -Zestaw 4 -eoria ermodynamika Równanie stanu gazu doskonałego Izoprzemiany gazowe Energia wewnętrzna gazu doskonałego Praca i ciepło w przemianach gazowych Silniki cieplne
Bardziej szczegółowoKryteria samorzutności procesów fizyko-chemicznych
Kryteria samorzutności procesów fizyko-chemicznych 2.5.1. Samorzutność i równowaga 2.5.2. Sens i pojęcie entalpii swobodnej 2.5.3. Sens i pojęcie energii swobodnej 2.5.4. Obliczanie zmian entalpii oraz
Bardziej szczegółowoRównowaga. równowaga metastabilna (niepełna) równowaga niestabilna (nietrwała) równowaga stabilna (pełna) brak równowagi rozpraszanie energii
Równowaga równowaga stabilna (pełna) równowaga metastabilna (niepełna) równowaga niestabilna (nietrwała) brak równowagi rozpraszanie energii energia swobodna Co jest warunkiem równowagi? temperatura W
Bardziej szczegółowoElementy wiedzy o powierzchni ciała stałego
Elementy wiedzy o powierzchni ciała stałego Struktura powierzchni Procesy zachodzące na powierzchni Bolesław AUGUSTYNIAK Powierzchnia jak ją zdefiniować? Obszar kryształu, dla którego nie da się zastosować
Bardziej szczegółowoPrzegląd termodynamiki II
Wykład II Mechanika statystyczna 1 Przegląd termodynamiki II W poprzednim wykładzie po wprowadzeniu podstawowych pojęć i wielkości, omówione zostały pierwsza i druga zasada termodynamiki. Tutaj wykorzystamy
Bardziej szczegółowoTermodynamiczny opis układu
ELEMENTY FIZYKI STATYSTYCZNEJ Przedmiot badań fizyki statystycznej układy składające się z olbrzymiej ilości cząstek (ujawniają się specyficzne prawa statystyczne). Termodynamiczny opis układu Opis termodynamiczny
Bardziej szczegółowoTeoria kinetyczna gazów
Teoria kinetyczna gazów Mikroskopowy model ciśnienia gazu wzór na ciśnienie gazu Mikroskopowa interpretacja temperatury Średnia energia cząsteczki gazu zasada ekwipartycji energii Czy ciepło właściwe przy
Bardziej szczegółowoTemperatura jest wspólną własnością dwóch ciał, które pozostają ze sobą w równowadze termicznej.
1 Ciepło jest sposobem przekazywania energii z jednego ciała do drugiego. Ciepło przepływa pod wpływem różnicy temperatur. Jeżeli ciepło nie przepływa mówimy o stanie równowagi termicznej. Zerowa zasada
Bardziej szczegółowoINŻYNIERIA BIOMEDYCZNA
INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA 19.01.2019 1 Stan materii a stan skupienia Stan materii podział z punktu widzenia mikroskopowego (struktury jakie tworzą atomy, cząsteczki, jony) Stan skupienia - forma występowania
Bardziej szczegółowowymiana energii ciepła
wymiana energii ciepła Karolina Kurtz-Orecka dr inż., arch. Wydział Budownictwa i Architektury Katedra Dróg, Mostów i Materiałów Budowlanych 1 rodzaje energii magnetyczna kinetyczna cieplna światło dźwięk
Bardziej szczegółowo4 Przekształcenia pochodnych termodynamicznych
4 Przekształcenia pochodnych termodynamicznych 4.1 Relacje Maxwella Pierwsza zasada termodynamiki może być zapisana w postaci niezależnej od reprezentacji jako warunek znikania formy Pfaffa: Stąd musi
Bardziej szczegółowo1. Kryształy jonowe omówić oddziaływania w kryształach jonowych oraz typy struktur jonowych.
Tematy opisowe 1. Kryształy jonowe omówić oddziaływania w kryształach jonowych oraz typy struktur jonowych. 2. Dlaczego do kadłubów statków, doków, falochronów i filarów mostów przymocowuje się płyty z
Bardziej szczegółowoWykład Praca (1.1) c Całka liniowa definiuje pracę wykonaną w kierunku działania siły. Reinhard Kulessa 1
1.6 Praca Wykład 2 Praca zdefiniowana jest jako ilość energii dostarczanej przez siłę działającą na pewnej drodze i matematycznie jest zapisana jako: W = c r F r ds (1.1) ds F θ c Całka liniowa definiuje
Bardziej szczegółowoWykład 6. Klasyfikacja przemian fazowych
Wykład 6 Klasyfikacja przemian fazowych JS Klasyfikacja Ehrenfesta Ehrenfest klasyfikuje przemiany fazowe w oparciu o potencjał chemiczny. nieciągłość Przemiany fazowe pierwszego rodzaju pochodne potencjału
Bardziej szczegółowoNatężenie prądu elektrycznego
Natężenie prądu elektrycznego Wymuszenie w przewodniku różnicy potencjałów powoduje przepływ ładunków elektrycznych. Powszechnie przyjmuje się, że przepływający prąd ma taki sam kierunek jak przepływ ładunków
Bardziej szczegółowodn dt C= d ( pv ) = d dt dt (nrt )= kt Przepływ gazu Pompowanie przez przewód o przewodności G zbiornik przewód pompa C A , p 1 , S , p 2 , S E C B
Pompowanie przez przewód o przewodności G zbiornik przewód pompa C A, p 2, S E C B, p 1, S C [W] wydajność pompowania C= d ( pv ) = d dt dt (nrt )= kt dn dt dn / dt - ilość cząstek przepływających w ciągu
Bardziej szczegółowoPODSTAWY CHEMII INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA. Wykład 2
PODSTAWY CEMII INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA Wykład Plan wykładu II,III Woda jako rozpuszczalnik Zjawisko dysocjacji Równowaga w roztworach elektrolitów i co z tego wynika Bufory ydroliza soli Roztwory (wodne)-
Bardziej szczegółowoFizykochemiczne podstawy inżynierii procesowej
Fizykochemiczne podstawy inżynierii procesowej Wykład II Podstawowe definicje cd. Podstawowe idealizacje termodynamiczne I i II Zasada termodynamiki Proste przemiany termodynamiczne PRZYPOMNIENIE Z OSTATNIEGO
Bardziej szczegółowoAnaliza termiczna Krzywe stygnięcia
Analiza termiczna Krzywe stygnięcia 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 T a e j n s x p b t c o f g h k l p d i m y z q u v r w α T B T A T E T k P = const Chem. Fiz. TCH II/10 1 Rozpatrując stygnięcie wzdłuż kolejnych
Bardziej szczegółowoPraca objętościowa - pv (wymiana energii na sposób pracy) Ciepło reakcji Q (wymiana energii na sposób ciepła) Energia wewnętrzna
Energia - zdolność danego układu do wykonania dowolnej pracy. Potencjalna praca, którą układ może w przyszłości wykonać. Praca wykonana przez układ jak i przeniesienie energii może manifestować się na
Bardziej szczegółowoJak mierzyć i jak liczyć efekty cieplne reakcji?
Jak mierzyć i jak liczyć efekty cieplne reakcji? Energia Zdolność do wykonywania pracy lub do produkowania ciepła Praca objętościowa praca siła odległość 06_73 P F A W F h N m J P F A Area A ciśnienie
Bardziej szczegółowoFunkcje termodynamiczne określają stan układu termodynamicznego
Funkcje termodynamiczne określają stan układu termodynamicznego Należą do nich: funkcje stanu i parametry stanu Funkcje stanu to wielkości fizyczne, których zmiana równa jest różnicy wartości w stanie
Bardziej szczegółowoWykład FIZYKA I. 14. Termodynamika fenomenologiczna cz.ii. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak
Wykład FIZYKA I 14. Termodynamika fenomenologiczna cz.ii Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Instytut Fizyki Politechniki Wrocławskiej http://www.if.pwr.wroc.pl/~wozniak/fizyka1.html GAZY DOSKONAŁE Przez
Bardziej szczegółowoTERMODYNAMIKA TECHNICZNA I CHEMICZNA
TERMODYNAMIKA TECHNICZNA I CHEMICZNA WYKŁAD IX RÓWNOWAGA FAZOWA W UKŁADZIE CIAŁO STAŁE-CIECZ (krystalizacja) ADSORPCJA KRYSTALIZACJA, ADSORPCJA 1 RÓWNOWAGA FAZOWA W UKŁADZIE CIAŁO STAŁE-CIECZ (krystalizacja)
Bardziej szczegółowoTermodynamika materiałów
Termodynamika materiałów Plan wykładu 1. Funkcje termodynamiczne, pojemność cieplna. 2. Warunki równowagi termodynamicznej w układach jedno- i wieloskładnikowych, pojęcie potencjału chemicznego. 3. Modele
Bardziej szczegółowoPodstawowe własności jąder atomowych
Podstawowe własności jąder atomowych 1. Ilość protonów i neutronów Z, N 2. Masa jądra M j = M p + M n - B 2 2 Q ( M c ) ( M c ) 3. Energia rozpadu p 0 k 0 Rozpad zachodzi jeżeli Q > 0, ta nadwyżka energii
Bardziej szczegółowoInżynieria Biomedyczna
1.Obliczyć przy jakim stężeniu kwasu octowego stopień dysocjacji osiągnie wartość 3.%, jeżeli wiadomo, że stopień dysocjacji 15.%-wego roztworu (d=1.2 g/cm 3 ) w 2. Do 1 cm 3 2% (d=1.2 g/cm 3 ) roztworu
Bardziej szczegółowoINŻYNIERIA BIOMEDYCZNA
INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA 21.01.2018 1 Stan materii a stan skupienia Stan materii podział z punktu widzenia mikroskopowego (struktury jakie tworzą atomy, cząsteczki, jony) Stan skupienia - forma występowania
Bardziej szczegółowoPrzemiany termodynamiczne
Przemiany termodynamiczne.:: Przemiana adiabatyczna ::. Przemiana adiabatyczna (Proces adiabatyczny) - proces termodynamiczny, podczas którego wyizolowany układ nie nawiązuje wymiany ciepła, lecz całość
Bardziej szczegółowoADSORPCJA PARACETAMOLU NA WĘGLU AKTYWNYM
ADSORPCJA PARACETAMOLU NA WĘGLU AKTYWNYM CEL ĆWICZENIA Celem ćwiczenia jest analiza procesu adsorpcji paracetamolu na węglu aktywnym. Zadanie praktyczne polega na spektrofotometrycznym oznaczeniu stężenia
Bardziej szczegółowochemia wykład 3 Przemiany fazowe
Przemiany fazowe Przemiany fazowe substancji czystych Wrzenie, krzepnięcie, przemiana grafitu w diament stanowią przykłady przemian fazowych, które zachodzą bez zmiany składu chemicznego. Diagramy fazowe
Bardziej szczegółowoModel wiązania kowalencyjnego cząsteczka H 2
Model wiązania kowalencyjnego cząsteczka H 2 + Współrzędne elektronu i protonów Orbitale wiążący i antywiążący otrzymane jako kombinacje orbitali atomowych Orbital wiążący duża gęstość ładunku między jądrami
Bardziej szczegółowoNauka o Materiałach Wykład II Monokryształy Jerzy Lis
Wykład II Monokryształy Jerzy Lis Treść wykładu: 1. Wstęp stan krystaliczny 2. Budowa kryształów - krystalografia 3. Budowa kryształów rzeczywistych defekty WPROWADZENIE Stan krystaliczny jest podstawową
Bardziej szczegółowoDiagramy fazowe graficzna reprezentacja warunków równowagi
Diagramy fazowe graficzna reprezentacja warunków równowagi Faza jednorodna część układu, oddzielona od innych części granicami faz, na których zachodzi skokowa zmiana pewnych własności fizycznych. B 0
Bardziej szczegółowoPowierzchnie cienkie warstwy nanostruktury. Józef Korecki, C1, II p., pok. 207
Powierzchnie cienkie warstwy nanostruktury Józef Korecki, C1, II p., pok. 207 korecki@uci.agh.edu.pl http://korek.uci.agh.edu.pl/priv/jk.htm Obiekty niskowymiarowe Powierzchnia Cienkie warstwy Wielowarstwy
Bardziej szczegółowoStatyka Cieczy i Gazów. Temat : Podstawy teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał
Statyka Cieczy i Gazów Temat : Podstawy teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał 1. Podstawowe założenia teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał: Ciała zbudowane są z cząsteczek. Pomiędzy cząsteczkami
Bardziej szczegółowoRoztwory rzeczywiste (1)
Roztwory rzeczywiste (1) Również w temp. 298,15K, ale dla CCl 4 () i CH 3 OH (). 2 15 1 5-5 -1-15 Τ S H,2,4,6,8 1 G -2 Chem. Fiz. TCH II/12 1 Roztwory rzeczywiste (2) Tym razem dla (CH 3 ) 2 CO () i CHCl
Bardziej szczegółowoPodstawowe definicje
Wprowadzenie do równowag fazowych (1) Podstawowe definicje 1) Faza dla danej substancji jej postać charakteryzująca się jednorodnym składem chemicznym i stanem fizycznym. W obrębie fazy niektóre intensywne
Bardziej szczegółowoAkademickie Centrum Czystej Energii. Ogniwo paliwowe
Ogniwo paliwowe 1. Zagadnienia elektroliza, prawo Faraday a, pierwiastki galwaniczne, ogniwo paliwowe 2. Opis Główną częścią ogniwa paliwowego PEM (Proton Exchange Membrane) jest membrana złożona z katody
Bardziej szczegółowoRozszczepienie poziomów atomowych
Rozszczepienie poziomów atomowych Poziomy energetyczne w pojedynczym atomie Gdy zbliżamy atomy chmury elektronowe nachodzą na siebie (inaczej: funkcje falowe elektronów zaczynają się przekrywać) Na skutek
Bardziej szczegółowoWykład FIZYKA I. 15. Termodynamika statystyczna. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak
Wykład FIZYKA I 15. Termodynamika statystyczna Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Instytut Fizyki Politechniki Wrocławskiej http://www.if.pwr.wroc.pl/~wozniak/fizyka1.html TERMODYNAMIKA KLASYCZNA I TEORIA
Bardziej szczegółowoTermodynamika. Część 4. Procesy izoparametryczne Entropia Druga zasada termodynamiki. Janusz Brzychczyk, Instytut Fizyki UJ
Termodynamika Część 4 Procesy izoparametryczne Entropia Druga zasada termodynamiki Janusz Brzychczyk, Instytut Fizyki UJ Pierwsza zasada termodynamiki procesy kwazistatyczne Zgodnie z pierwszą zasadą termodynamiki,
Bardziej szczegółowoTermochemia elementy termodynamiki
Termochemia elementy termodynamiki Termochemia nauka zajmująca się badaniem efektów cieplnych reakcji chemicznych Zasada zachowania energii Energia całkowita jest sumą energii kinetycznej i potencjalnej.
Bardziej szczegółowoWiązania chemiczne. Związek klasyfikacji ciał krystalicznych z charakterem wiązań atomowych. 5 typów wiązań
Wiązania chemiczne Związek klasyfikacji ciał krystalicznych z charakterem wiązań atomowych 5 typów wiązań wodorowe A - H - A, jonowe ( np. KCl ) molekularne (pomiędzy atomami gazów szlachetnych i małymi
Bardziej szczegółowo3. Przejścia fazowe pomiędzy trzema stanami skupienia materii:
Temat: Zmiany stanu skupienia. 1. Energia sieci krystalicznej- wielkość dzięki której można oszacować siły przyciągania w krysztale 2. Energia wiązania sieci krystalicznej- ilość energii potrzebnej do
Bardziej szczegółowoPrzerwa energetyczna w germanie
Ćwiczenie 1 Przerwa energetyczna w germanie Cel ćwiczenia Wyznaczenie szerokości przerwy energetycznej przez pomiar zależności oporu monokryształu germanu od temperatury. Wprowadzenie Eksperymentalne badania
Bardziej szczegółowoUkład termodynamiczny Parametry układu termodynamicznego Proces termodynamiczny Układ izolowany Układ zamknięty Stan równowagi termodynamicznej
termodynamika - podstawowe pojęcia Układ termodynamiczny - wyodrębniona część otaczającego nas świata. Parametry układu termodynamicznego - wielkości fizyczne, za pomocą których opisujemy stan układu termodynamicznego,
Bardziej szczegółowomechanika analityczna 1 nierelatywistyczna L.D.Landau, E.M.Lifszyc Krótki kurs fizyki teoretycznej
mechanika analityczna 1 nierelatywistyczna L.D.Landau, E.M.Lifszyc Krótki kurs fizyki teoretycznej ver-28.06.07 współrzędne uogólnione punkt materialny... wektor wodzący: prędkość: przyspieszenie: liczba
Bardziej szczegółowoRównanie gazu doskonałego
Równanie gazu doskonałego Gaz doskonały to abstrakcyjny model gazu, który zakłada, że gaz jest zbiorem sprężyście zderzających się kulek. Wiele gazów w warunkach normalnych zachowuje się jak gaz doskonały.
Bardziej szczegółowoFIZYKA POWIERZCHNI I NANOSTRUKTURY. Wykład odbędzie się w II semstrze 2005/2006
FIZYKA POWIERZCHNI I NANOSTRUKTURY dr hab. Zbigniew Postawa Zakład Fizyki Doświadczalnej pok. 016 Tel. 5626 e-mail: zp@castor.if.uj.edu.pl H H C H H C H H Wykład odbędzie się w II semstrze 2005/2006 Bez
Bardziej szczegółowoK raków 26 ma rca 2011 r.
K raków 26 ma rca 2011 r. Zadania do ćwiczeń z Podstaw Fizyki na dzień 1 kwietnia 2011 r. r. dla Grupy II Zadanie 1. 1 kg/s pary wo dne j o ciśnieniu 150 atm i temperaturze 342 0 C wpada do t urbiny z
Bardziej szczegółowo10. FALE, ELEMENTY TERMODYNAMIKI I HYDRODY- NAMIKI.
0. FALE, ELEMENY ERMODYNAMIKI I HYDRODY- NAMIKI. 0.9. Podstawy termodynamiki i raw gazowych. Podstawowe ojęcia Gaz doskonały: - cząsteczki są unktami materialnymi, - nie oddziałują ze sobą siłami międzycząsteczkowymi,
Bardziej szczegółowo= = Budowa materii. Stany skupienia materii. Ilość materii (substancji) n - ilość moli, N liczba molekuł (atomów, cząstek), N A
Budowa materii Stany skupienia materii Ciało stałe Ciecz Ciała lotne (gazy i pary) Ilość materii (substancji) n N = = N A m M N A = 6,023 10 mol 23 1 n - ilość moli, N liczba molekuł (atomów, cząstek),
Bardziej szczegółowoJednostki podstawowe. Tuż po Wielkim Wybuchu temperatura K Teraz ok. 3K. Długość metr m
TERMODYNAMIKA Jednostki podstawowe Wielkość Nazwa Symbol Długość metr m Masa kilogramkg Czas sekunda s Natężenieprąduelektrycznego amper A Temperaturatermodynamicznakelwin K Ilość materii mol mol Światłość
Bardziej szczegółowoWykład 10 Równowaga chemiczna
Wykład 10 Równowaga chemiczna REAKCJA CHEMICZNA JEST W RÓWNOWADZE, GDY NIE STWIERDZAMY TENDENCJI DO ZMIAN ILOŚCI (STĘŻEŃ) SUBSTRATÓW ANI PRODUKTÓW RÓWNOWAGA CHEMICZNA JEST RÓWNOWAGĄ DYNAMICZNĄ W rzeczywistości
Bardziej szczegółowo