GERİ DÖN
Ders Öğretim Planı
| Dersin Kodu | Dersin Adı | Dersin Türü | Yıl | Yarıyıl | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| 503002162008 | CHEMICAL ENGINEERING THERMODYNAMICS | Ders | 2 | 4 | 5,00 |
Dersin Seviyesi
Lisans
Dersin Sunulduğu Dil
İngilizce
Dersin Amacı
Özellikle karışımların termodinamik özelliklerini tanımlayan denklemlerin türetilmesi, çözelti termodinamiği ve faz dengesi konularını kapsar. Kimyasal denge ve kimyasal reaksiyonlar da termodinamik bakış açısı ile incelenir.
Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri
Prof.Dr. Saadet Yapar, Dr. Öğr.Üyesi Nilay Gizli
Öğrenme Çıktıları
| 1 | Öğrenciler, termodinamik yasalar ve diğer kavramlar yardımıyla gerçek bir problemi analiz edebileceklerdir. |
| 2 | Isı, kütle transferi ve tasarım konularına temel oluşturan bilgileri ve bu alanlarda kullanılan termofiziksel özelliklere ait verilere ulaşma yada formüle etme becerisi kazanacaklardır. |
| 3 | Denge kavram ve kriterlerini öğrenip kimyasal süreçlere uygulayabilir duruma geleceklerdir. |
| 4 | Problemleri analitik yada nümerik teknikler kullanarak çözebileceklerdir. |
| 5 | Verilen bir sistemi ısı-iş ilişkisi açısından tanımlayıp analiz edebileceklerdir. |
Öğretim Sistemi
Birinci Öğretim
Dersin Ön Koşulu Olan Dersler
Yok
Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar
Yok
Dersin İçeriği
Termodinamik Özellikleri Tanımlayan Denklikler: Maxwell Bağıntıları. Clapeyron Denklemi. du, dh, ds ve özgül ısı kapasitesi için genel denklikler. Joule-Thomson katsayısı. Çözelti Termodinamiği: Teori ve Uygulamaları Gazlar ve Sıvılar: İdeal and İdeal Olmayan Gazlar ve Sıvılar, Kimyasal potansiyel, Fugasite, Denge koşulları. Karışımlar ve Çözeltiler: Gaz ve Sıvı Karışımlar, İdeal and İdeal olmayan Çözelti ve karışımların Özellikleri- Kimyasal Potansiyel, Fugasite, Denge Koşulları, Aşırılık (Excess) Fonksiyonlar, Aktivite, Aktivite Katsayısı Faz Dengesi: İdeal ve İdeal Olmayan Çözelti ve Karışımların Faz Davranışı Denge ve Kararlılık, Sıvı/Sıvı, Sıvı/Buhar, Buhar/Sıvı/Sıvı , Katı/Sıvı, Katı/ Buhar Dengeleri Kimyasal Reaksiyon ve Kimyasal Denge: Denge Kriterlerinin Kimyasak Reaksiyonlara Uygulanması, Standard Gibbs Enerji Değişimi ve Denge Sabiti, Denge Sabitinin Sıcaklık ve konsantrasyonla Değişimi, Faz Kuralı ve Reaksiyon Sistemleri için Duhem Teoremi, Çoklu Reaksiyon Sistemlerinde Denge.
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
| Hafta | Konular (Teorik) | Uygulama | Öğretim Yöntem ve Teknikleri | Ön Hazırlık |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Isıl Etkiler: Hissedilir ısı, gizli ısı, standart reaksiyon ısısı, standart oluşum ve yanma ısıları. Isı kapasitesi ve yanma ısısına sıcaklığın etkisi. | Problem Çözme | ||
| 2 | Endüstriyel reaksiyonlar ve ısı etkileri | Problem çözme | ||
| 3 | Akışkanların termodinamik özellikleri: Homojen fazlar için özellik ilişkisi: Maxwell denklemleri | Problem çözme | ||
| 4 | Sıcaklık ve basıncın fonksiyonu olarak entalpi ve entropi, sıcaklık ve hacme bağlı iç enerji ve entropi. | Problem çözme | ||
| 5 | Artık özellikler ve hal denklemleri. İki fazlı sistemler: Sıvı buhar dengesi, Antoine ve Wagner denklemleri, Clapeyron ve Clasius Clapeyron denklemleri. | Problem çözme | ||
| 6 | Termodinamik diyagramlar. Termodinamik özellik tabloları. | Problem çözme | ||
| 7 | Gazlar için genelleştirilmiş korelasyonlar. Gaz karışımları | Problem çözme | ||
| 8 | ARASINAV | |||
| 9 | Sıvı-buhar dengesine giriş: Denge kavramı. Faz Kuralı: Duhem teorisi. Buhar-sıvı dengesi ve basit modeller: Raoult yasası | Problem çözme | ||
| 10 | Raoult yasası ile çiğlenme ve kaynama noktası hesaplanması, Henry yasası. | Problem çözme | ||
| 11 | Modifiye edilmiş Raoult yasası ile buhar-sıvı dengesinin tanımlanması, K-değeri korelasyonları ile buhar-sıvı dengesi, Flash hesaplamasının buhar-sıvı dengesine uygulanması. | Problem çözme | ||
| 12 | Çözelti termodinamiği teorisi: Kimyasal potansiyel ve faz dengesi, molar ve kısmi molar özellikler, ikili karışımlarda kısmi özellikler, kısmi özellikler arasındaki ilişkiler. İdeal gaz karışımları. | problem çözme | ||
| 13 | Saf maddelerin ve çözeltilerin fugasite ve fugasite katsayısı. | Problem çözme | ||
| 14 | Fugasite katsayısı için genelleştirilmiş korelasyonlar. İdeal ve gerçek çözeltiler: Lewis/Randall Kuralı. | Problem çözme | ||
| 15 | Aşırılık özellikleri: Aşırı Gibbs enerji, aktivite katsayısı. | Problem çözme | ||
| 16 | FİNAL SINAVI |
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
DERS KİTABI: Smith, J.M., Van Ness, H.C., Abbott, M.M., Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, McGraw Hill Book Co., Singapore, 2005 (7. Baskı) YARDIMCI KİTAPLAR: 1. Sandler, S.I., Chemical and Engineering Thermodynamics, John Wiley and Sons, New York, 1984. 2. Prausnitz, J.M., Lichtenhaler, R.N., Azevedo, E.G., Molecular Thermodynamics of Fluid Phase Equilibria, Prentice Hall, New Jersey, 1999 (3.Baskı). 3. Çengel, Y. A., Boles, M. A., ThermodynamicsAn Engineering Approach, McGraw Hill Book Co., New York, (4. Baskı). 4. Walas, S., Phase Equilibria in Chemical Engineering, Butterwotrh Publishers, Boston, 1985.
Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları
Etkinlikler ayrıntılı olarak "Değerlendirme" ve "İş Yükü Hesaplaması" bölümlerinde verilmiştir.
Değerlendirme
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | Adet | Değer |
|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 100 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | Adet | Değer |
| Final Sınavı | 1 | 100 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | 40 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | 60 | |
Staj Durumu
Yok
İş Yükü Hesaplaması
| Etkinlikler | Sayısı | Süresi (saat) | Toplam İş Yükü (saat) |
|---|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 22 | 22 |
| Final Sınavı | 1 | 28 | 28 |
| Quiz | 2 | 1 | 2 |
| Derse Katılım | 14 | 2 | 28 |
| Problem Çözümü | 14 | 1 | 14 |
| Ödev Problemleri için Bireysel Çalışma | 14 | 4 | 56 |
| Toplam İş Yükü (saat) | 150 | ||
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi
| PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 | PÇ 7 | PÇ 8 | PÇ 9 | PÇ 10 | PÇ 11 | PÇ 12 | PÇ 13 | |
| ÖÇ 1 | 5 | ||||||||||||
| ÖÇ 2 | 4 | 5 | |||||||||||
| ÖÇ 3 | 5 | 5 | 5 | ||||||||||
| ÖÇ 4 | 5 | 5 | 5 | 5 | |||||||||
| ÖÇ 5 | 5 | 5 |
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek