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      Physikalische Chemie I

      Nummer
      H010
      Leitung
      Lucy Kind, lucy.kind@fhnw.ch
      ECTS
      3.0
      Unterrichtssprache
      Englisch
      Lernziele/Kompetenzen
      Studierende….
      • verstehen die Grundbegriffe der Physikalischen Chemie (wie z.B. System und Umgebung, intensive und extensive Zustandsgrössen, Aggregatzustände, physikalische Grössen) und können diese adäquat anwenden. [2 verstehen]
      • verstehen die wichtigsten Aspekte aus dem Gebiet der Gase (ideale, reale Gase und Gasmischungen). [2 verstehen]
      • können die erlernten Konzepte aus dem Gebiet der Gase (wie z.B. Gasgesetze, kinetische Gastheorie, molekulare Bewegungen, Phasendiagramme) auf praktische Problemstellungen in Form von Übungsaufgaben anwenden/ implementieren. [3 anwenden]
      • verstehen die Begriffe der Thermodynamik (wie z.B. Arbeit, Wärme, Energie, Enthalpie, Zustandsänderungen) und der Thermochemie (wie z.B. Enthalpie von Phasenübergängen, Enthalpieänderungen bei chemischen Reaktionen, Kreisprozesse) und können diese an Beispielen erklären. [2 verstehen]
      • können die erlernten Konzepte der Thermodynamik (1. Hauptsatz) und der Thermochemie (Standardübergangsenthalpien, Reaktionsenthalpie, Kreisprozesse) auf praktische Problemstellungen in Form von Übungsaufgaben anwenden. [3 anwenden]
      Inhalt
      Einführung Physikalische Chemie
      • Grundbegriffe der Physikalischen Chemie
      • System und Umgebung
      Intensive und extensive Zustandsgrössen Eigenschaften von Gasen
      • Zustandsgleichung des idealen Gases/ Gasgesetze
      • Mischungen von Gasen
      • Phasendiagramme
      • Kinetische Behandlung des idealen Gases/ kinetische Gastheorie
      • Molekulare Bewegungen (Diffusion / Effusion)
      • Reale Gase
      • Verflüssigung von Gasen
      Thermodynamik (1. Hauptsatz)
      • Arbeit, Wärme und Energie
      • Enthalpie (Temperaturabhängigkeit, Wärmekapazität)
      • Zustandsänderungen (isochor, isobar, isotherm, adiabatisch, polytrop)
      Thermochemie
      • Standardenthalpie
      • Enthalpie von Phasenübergängen (Übergangsenthalpien)
      • Enthalpieänderung bei chemischen Reaktionen (Kreisprozess)
      • Temperaturabhängigkeit der Reaktionsenthalpie
      Erforderliche Vorkenntnisse
      Allgemeine und anorganische Chemie Studierende…
      • können den Zustand von Gasen mithilfe der idealen Gasgleichung quantitativ ausdrücken, intermolekulare Kräfte in Flüssigkeiten qualitativ charakterisieren und unterscheiden und die unterschiedlichen Aggregatzustände der Materie beschreiben (2 verstehen)
      Analysis I Studierende…
      • kennen die Grundrechenregeln der Differential- und Integralrechnung (2 verstehen)
      • können die erlernten Regeln und Konzepte der Differential- und Integralrechnung auf praktische Problemstellungen, wie Linearisierung, Bestimmung von Extremwerten, anwenden (3 anwenden)
      Grundlagen der Physik Studierende…
      • kennen die gängigen physikalischen Grundbegriffe und Gesetze im Bereich der Mechanik, Elektrizitätslehre, Optik und Schwingungs- und Wellenlehre (1 kennen).
      Grundlagen der Physikalischen Chemie Studierende…
      • verstehen die Begriffe der Thermodynamik (wie z.B. Arbeit, Wärme, Energie, Enthalpie, freie Enthalpie und Entropie) und können diese an einfachen Beispielen erklären (2 verstehen)
      Mechanik und Wärme Studierende…
      • verstehen die grundlegenden Gesetze der Mechanik und der Wärmelehre und grundlegenden Begriffe, wie z.B. inertiales Bezugssystem, geschlossenes System, Erhaltungssatz (Energie, Impuls, …), konservative Kraft, Arbeit, Leistung, Potential etc. (2 verstehen) • können die Gesetze der Wärmelehre (Wärmetransport, Zustand idealer Gase, kinetische Gastheorie, kinetische Gastheorie, 1. HS, 2. HS, Wärmekraft-Maschine) auf konkrete Fragestellungen umsetzen (3 anwenden)
      Bibliographie/Literatur
      Modulvorbereitung
      • Kurzlehrbuch Physikalische Chemie; 4. Auflage; Peter W. Atkins und Julio de Paula; ISBN 978-3-527-31807-0
      Kursmaterial
      • Skript
      • Übungsaufgaben mit Lösungen
      Modultyp
      Assessment-Modul in Studienrichtung Chemie Studienrichtung Chemie- und Bioprozesstechnik
      Leistungsbewertung
      gemäss Modulverzeichnis in der aktuellen StuPO
      Anschlussmodule/-kurse
      • Physikalische Chemie II
      • Praktikum Thermische Trennverfahren
      • Strömungslehre
      • Verfahrensentwicklung
      Bemerkungen
      2 x 2 Lektionen / Woche KW 8 bis 18 (10 Wochen im Frühjahr-Semester)