270114 VO Estimation of physical-chemical properties (2020S)

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Inhalt:
Teil 1: Fluideigenschaften
Die Verfügbarkeit zuverlässiger Daten über die Materialeigenschaften ist essentiell für chemische Ingenieurwissenschaften und industrielles Prozess Design. Die Vorlesung gibt einen Überblick über die modernen Methoden um mehrere physikalisch-chemische Größen in Fluiden abzuschätzen. Sowohl Reinstoffe als auch Mischungen werden untersucht. Solche Abschätzungsmethoden, die verglichen mit detaillierten Messungen, Kosten senken und Zeit sparen werden weltweit in großem Umfang in den chemischen Ingenieurswissenschaften und Prozessentwicklung verwendet.
Die folgenden Themen werden behandelt:
Kritische und andere Eigenschaften von reinstoffen
PVT Zustandsgrößen von Reinstoffen
PVT Zustandsgrößen von Mischungen
Ausgewählte thermodynamische Größen
Eigenschaften idealer Gase
Dampfdruck und Verdampfungsenthalpie
Transporteigenschaften
Ziel, Teil 1:
Verstehen der anwendungsorientierten Methoden um physiko – chemische Größen abzuschätzen.
Teil 2: Viskoelstisches Verhalten von Polymeren: ein kleiner Einblick in ein komplexes System
Polymere zeigen ein ungewöhnliches Verhalten, wenn eine Kraft angelegt oder sie deformiert werden. Die Reaktion weist sowohl typische Fluid als auch Feststoffcharekteristika auf. Daher sind Polymere ein Beispiel für komplexe Fluide. In der Vorlesung werden wir die intra- und intermolekularen Wechselwirkungen von Makromolekülen kennenlernen und daraus die komplexen viskoelastischen Eigenschaften von Polymeren und Polymerlösungen herleiten. Das viskoelastische Verhalten von Polymeren steht im direkten Bezug zum Glasübergang. Diese Relation wird ebenfalls in der Vorlesung aufgezeigt. Unter Anwendung von thermodynamischen und statistischen Methoden,die aus den Bachelorvorlesungen bekannt sind, werden die folgenden Themen behandelt:
- ideal elastisches Verhalten eines Ionengitters
- Relaxationsprozesse
- ideales Flüssigkeitsverhalten (Newton’sche Flüssigkeit)
- Modelle für viskoelastisches Verhalten
- Polymerkonformationen
- Polymerlösungen (verdünnt und semi-verdünnt)
- viskoelastische Verhalten von Polymeren und Polymerlösungen
- Glasübergang von Polymeren
Ziel Teil 2:
Erwerb eines Grundverständnisses von viskoelastischem Verhalten und viskoelastischer Dynamik mit Fokus auf Makromoleküle.
Methoden:
Vorlesung, Aufgaben