Slide background

Φυσικοχημεία

1. ΓΕΝΙΚΑ

ΣχολήΜηχανικών Περιβάλλοντος
Επίπεδο ΣπουδώνΠροπτυχιακό
Κωδικός μαθήματοςΧΗΜ 201Εξάμηνο Σπουδών4ο
Είδος μαθήματοςΥποχρεωτικό
Αυτοτελείς Διδακτικές ΔραστηριότητεςΕβδομαδιαίες Ώρες ΔιδασκαλίαςΠιστωτικές Μονάδες
Διαλέξεις και ασκήσεις6
Θ=3, Α=0, Ε=3/2
6
Τύπος ΜαθήματοςΥποβάθρου και Επιστημονικής Περιοχής
Προαπαιτούμενα Μαθήματα 
Γλώσσα Διδασκαλίας και εξετάσεωνΕλληνική
Το Μάθημα προσφέρεται σε φοιτητές ERASMUSΌχι
Ηλεκτρονική Σελίδα Μαθήματος (URL)https//www.eclass.tuc.gr/courses/SCI101/

 

2. MΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Μαθησιακά Αποτελέσματα
 
  • Κατανόηση βασικών εννοιών/αρχών και μαθησιακού περιεχομένου της Φυσικοχημείας, του μικρόκοσμου του μακρόκοσμου και της συμπεριφορά της οργανωμένης ύλης.
  • Κατανόηση της συμπεριφοράς ιδανικών και μη ιδανικών αερίων. Συμπεριφορά πραγματικών αερίων στις διεργασίες.
  • Κατανόηση της φυσικοχημείας, θερμοδυναμικής και των βασικών αρχών των διεργασιών διαχωρισμού (Απόσταξης, Απορρόφησης, Προσρόφησης, Εκχύλισης) και πως οδηγούμαστε στον σχεδιασμό και την ανάλυση διεργασιών.
  • Κατανόηση των διαφόρων καταστάσεων και φάσεων της ύλης και της ισορροπίας φάσεων.
  • Κατανόηση των αρχών της Χημικής Κινητικής, της κατάλυσης της προώθησης των καταλυτικών συστημάτων και των μηχανισμών ομογενών και ετερογενών αντιδράσεων.
  • Κατανόηση 1ου και 2ου θερμοδυναμικού νόμου και εφαρμογές τους σε θερμοδυναμικούς υπολογισμούς και διεργασίες.
  • Θερμοχημεία και υπολογισμοί.

Δεξιότητες

  • Εκμετάλλευση των φυσικοχημικών ιδιοτήτων της οργανωμένης ύλης για την ανάπτυξη, σχεδιασμό και ανάλυση διεργασιών. 
  • Ικανότητα σχεδιασμού διεργασιών διαχωρισμού Απόσταξης, προσρόφησης, απορρόφησης, εκχύλισης.
  • Ικανότητα μελέτης κινητικής και μηχανισμού χημικών αντιδράσεων και επιτέλεσης θερμοδυναμικών υπολογισμών.
  • Ικανότητα κατανόησης της συμπεριφοράς αντιδραστήρων και διεργασιών.
  • Ικανότητα μελέτης της ισορροπίας φάσεων (υγρού-ατμού, υγρού-υγρού, υγρού-στερεού) και χρήσης των φυσικοχημικών ιδιοτήτων και εξισώσεων στον σχεδιασμό των διεργασιών που εμπλέκονται.
  • Κατανόηση και σχεδιασμός διεργασίας κλασματικής απόσταξης.
  • Ικανότητα προσδιορισμού κινητικών και θερμοδυναμικών παραμέτρων μιας αντίδρασης (σταθεράς ταχύτητας, ενέργειας ενεργοποίησης, Μεταβολής ενθαλπίας, σταθεράς χημικής ισορροπίας, κλπ).
  • Ικανότητα επεξεργασίας πειραματικών κινητικών αποτελεσμάτων ομογενών και ετερογενών αντιδράσεων.
 
Γενικές Ικανότητες
 
  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
  • Αυτόνομη Εργασία
  • Ομαδική Εργασία
  • Σεβασμός στο Φυσικό Περιβάλλον
  • Σχεδιασμός και διαχείριση έργων
  • Παραγωγή νέων ερευνητικών ιδεών
 

3. ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Καταστάσεις της ύλης και βασικές ιδιότητες. Η αέρια κατάσταση της ύλης: Ιδανική και μη-ιδανική συμπεριφορά, εμπειρικοί νόμοι, καταστατικές εξισώσεις (ιδανικών και μη-ιδανικών αερίων), κρίσιμες και ανηγμένες μεταβλητές, θεώρημα των αντίστοιχων καταστάσεων. Διάχυση αερίων. Ισορροπία Φάσεων. Ισορροπία υγρού μίγματος και των ατμών του και νόμοι που την διέπουν. Απόσταξη: φυσικοχημική ανάλυση απόσταξης και σχεδιασμός, διαφορική και κλασματική απόσταξη. Ισορροπία αερίου–υγρού, υγρού-υγρού, ρευστού-στερεού. Φυσικοχημική ανάλυση διεργασιών Απορρόφησης, Εκχύλισης, Προσρόφησης. Φυσική και χημική ρόφηση, ισόθερμες. Χημική κινητική: Σταθερά ταχύτητας, θεωρία Arrhenius, εξισώσεις ρυθμού, κινητική μελέτη αντιδράσεων. Πρότυποι αντιδραστήρες. Κινητική και Μηχανισμοί ομογενών και ετερογενών καταλυτικών αντιδράσεων. Θερμοδυναμική: 1ος Νόμος και εφαρμογές, Χημική Θερμοδυναμική, 2ος Νόμος και εφαρμογές, Ενθαλπία, Εντροπία, Ελεύθερη ενέργεια Gibbs και Helmholtz, Χημικό δυναμικό, Χημική ισορροπία. Οι γνώσεις συμπληρώνονται με Εργαστηριακές Ασκήσεις στην Απόσταξη, Εκχύλιση, Προσρόφηση, Χημική κινητική ομογενών αντιδράσεων, Χημική κινητική ετερογενών καταλυτικών αντιδράσεων περιβαλλοντικής σημασίας (Περιβαλλοντική Κατάλυση), Ηλεκτροχημεία και τις Κυψελίδες Καυσίμου (Fuel cells).

4. ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ και ΜΑΘΗΣΙΑΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ - ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ

Τρόπος ΠαράδοσηςΣτην αίθουσα διδασκαλίας και στο εργαστήριο
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών 
  • Εξειδικευμένη εργαστηριακή υποδομή
  • Υποστήριξη μαθησιακής διαδικασίας μέσω της ηλεκτρονικής πλατφόρμας e-class
 
Οργάνωση ΔιδασκαλίαςΔραστηριότηταΦόρτος Εργασίας Εξαμήνου (ώρες)
- Διαλέξεις26
- Μελέτη και ανάλυση βιβλιογραφίας26
- Φροντιστήρια13
- 5 σετ εργαστηριακών ασκήσεων15
Σύνολο Μαθήματος150
Αξιολόγηση Φοιτητών

Ι. Γραπτή τελική εξέταση (70%)

ΙΙ. Αξιολόγηση Εργαστηριακών Εργασιών και Προφορική Εξέταση για την Αξιολόγηση της Κατανόησης των Εργαστηριακών Ασκήσεων (30%)

5. ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΒΙΒΙΟΓΡΑΦΙΑ

 
  • Βιβλίο Εύδοξος [13939]: ΦΥΣΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ: ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ, ΙΩΑΝΝΗΣ ΓΕΝΤΕΚΑΚΗΣ, Εκδόσεις Κλειδάριθμος, Αθήνα, 2010.
  • Βιβλίο Εύδοξος [18549041]: Φυσικές διεργασίες, Ασσαέλ Μάρκος Ι.,Μαγγιλιώτου Μαρία Χ., Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσσαλονίκη, 1998
  • Πανεπιστημιακές Σημειώσεις «Φυσικοχημείας» (220 σελ.) αναρτημένες στο e-class (ελεύθερης πρόσβασης στους φοιτητές), Ιωάννης Γεντεκάκης, 2001.
  • Εργαστηριακές Ασκήσεις Φυσικοχημείας (111 σελ) αναρτημένες στο e-class (ελεύθερης πρόσβασης στους φοιτητές), Ιωάννης Γεντεκάκης, 2010.
 

6. ΔΙΔΑΣΚΟΝΤΕΣ

Υπεύθυνος/η μαθήματος:Καθηγητής Ι. Γεντεκάκης (Μέλος ΔΕΠ - ΜΗΠΕΡ)
Διδασκαλία μαθήματος:Καθηγητής Ι. Γεντεκάκης (Μέλος ΔΕΠ - ΜΗΠΕΡ)
Φροντιστηριακές ασκήσεις:Ν. Βακάκης (Μέλος ΕΔΙΠ -ΜΗΠΕΡ), Γ. Μποτζολάκη (Μέλος ΕΔΙΠ -ΜΗΠΕΡ)
Εργαστηριακές ασκήσεις:Ν. Βακάκης (Μέλος ΕΔΙΠ -ΜΗΠΕΡ), Γ. Μποτζολάκη (Μέλος ΕΔΙΠ -ΜΗΠΕΡ)