Universität Wien

280067 VU MA-ERD-7 Thermodynamik von Geomaterialien (PI) (2015S)

5.00 ECTS (4.00 SWS), SPL 28 - Erdwissenschaften, Meteorologie - Geophysik und
Prüfungsimmanente Lehrveranstaltung

Unterrichtssprache: deutsch
Moodle

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Details

max. 16 Teilnehmer*innen
Sprache: Deutsch

Lehrende

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  • Montag 02.03. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Dienstag 03.03. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Montag 09.03. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Dienstag 10.03. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Montag 16.03. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Dienstag 17.03. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Montag 23.03. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Dienstag 24.03. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Montag 13.04. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Dienstag 14.04. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Montag 20.04. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Dienstag 21.04. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Montag 27.04. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Dienstag 28.04. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Montag 04.05. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Dienstag 05.05. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Montag 11.05. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Dienstag 12.05. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Montag 18.05. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Dienstag 19.05. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Montag 01.06. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Dienstag 02.06. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Montag 08.06. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Dienstag 09.06. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Montag 15.06. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Dienstag 16.06. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Montag 22.06. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Dienstag 23.06. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Montag 29.06. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II
  • Dienstag 30.06. 09:00 - 10:30 Mikroskopiepraktikum Geowissenschaften 2A205 2.OG UZA II

Information

Ziele, Inhalte und Methode der Lehrveranstaltung

A: Thermodynamik Grundlagen (KP)
- Begriffsklärungen und Definitionen: Zusammensetzung, Komponenten, Phasen, Spezies, Phasenkomponenten, Thermodynamisches System, Systemgrenzen, Systemparameter, intensive, extensive Variable, abhängige/unabhängige Variable

- Zustandsgleichungen (Ideales Gasgesetz, Van der Waals Gasgl., Redlich Kwong Gasgl.), Zustandsfunktionen, Hauptsätze der TD: Zustandsfunktion Entropie, thermodynamische Potentiale: Helmholtz Energie, Enthalpie, Gibbs Energie

- Gibbs Energie als Funktion von P und T, messbare Größen: V, cp, S, H, Gibbs Energie von Mischphasen, partielle molare Größen, ideale Mischungen, nicht ideale Mischungen, Konzept der Aktivität, Mischungsmodelle für Festkörperlösungen, Excess Energie, reale Gase, Fugazität

- Kriterium für Gleichgewicht: Konzept der Gleichgewichtskonstante, graphische Interpretation des Kriteriums für Gleichgewicht, G-X Diagramme, Gleichgewichtsphasenbeziehungen, Gibbs-Duhem Gleichung, Gibbs’sche Phasenregel, Reaktionskurve in P-T

B: Anwendung des Konzepts der Gleichgewichtskonstante (RA)
- homogenes Gleichgewicht: Speziation in einer Mischung idealer Gase
- heterogenes Gleichgewicht: Kationenaustausch – Geothermometer, Net-Transfer Reaktionen – Geobarometer
- Grenzflächenenergie: Gibbs-Thomson Gleichung, Gleichgewicht in der Nähe eines sphärischen Partikels
- Mineral-Fluid Gleichgewichte: Wasser als Lösungsmittel, Dielektrizitätskonstante des Wassers als Funktion von P und T, Dissoziation von H2O, pH, Löslichkeitsprodukt, Ionenaktivitätsprodukt, Sättigungsindex, Minerallöslichkeiten, Speziation wässriger Lösungen, Methode der Gleichgewichstkonstanten, Beziehungen zwischen Konzentration und Aktivität, Debye-Hückel Theorie, salting in, salting out Effekte, ReDox Gleichgewichte, Eh und pe Wert, Eh-pH Diagramme

C: Konstruktion von Phasendiagrammen (RA)
Kriterium für Stabilität, vom G-X Diagramm zum chemographischen Phasendiagramm, vom G-X Diagramm zum T-X und P-X Phasendiagramm, Schreinemakers Projektion, P-T Diagramm, petrogenetisches Netz, Phasendaigrammschnitt – Pseudosection

Art der Leistungskontrolle und erlaubte Hilfsmittel

Art der Leistungskontrolle: 3 schriftliche Teilleistungen (je 90 Minuten)
TL 1: 24.3.2015
TL 2: 12.5.2015
TL 3: 9.6.2015
Nachbesserungsmöglichkeit für eine der drei Teilleistungen
TL 4: 6.7.2015
Die in der zu ersetzenden Teilleistung erbrachten Punkte werden durch die in TL 4 erbrachten Punkte ersetzt, unabhängig davon ob daraus eine Verbesserung oder eine Verschlechterung der Gesamtleistung erwächst.
Bei den Teilleistungen sind als Hilfsmittel Taschenrechner erlaubt

Jede Teilleistung zählt gesamt 40 Punkte. Für einen positiven Abschluss der LV müssen kumulativ mindestens 60 Punkte erreicht werden.

Für die Teilnahme an TL 4 ist eine schriftliche Anmeldung unter Angabe der zu ersetzenden Teilleistung via e-mail an rainer.abart@unnivie.ac.at bis spätestens 2.7. erforderlich. Ohne fristgerechte Anmeldung ist eine Teilnahme an TL 4 nicht möglich.

Mindestanforderungen und Beurteilungsmaßstab

Die Studierenden sind mit den physikalischen und chemischen Grundlagen der thermodynamischen Phasenlehre vertraut und können diese auf geologische Systeme umlegen. Sie sind in der Lage Reaktionen in chemisch geschlossenen und offenen Systemen abzuleiten und die unter den gegebenen Bedingungen stabilen Phasenassoziationen zu bestimmen. Insbesondere beherrschen die Studierenden die thermodynamische Beschreibung von Mineralphasen und Festkörperlösungen, von geologisch relevanten Fluiden und von Schmelzen. In Übungen haben sie die thermodynamische Methodik auf Mineralreaktionen, auf Schmelzreaktionen und auf Gleichgewichte zwischen Mineralen und wässrigen Lösungen angewendet.

Prüfungsstoff

Literatur

Zuordnung im Vorlesungsverzeichnis

Letzte Änderung: Do 31.10.2024 00:16