Předmět: Nerovnovážná termodynamika

» Seznam fakult » FCH » KFCH
Název předmětu Nerovnovážná termodynamika
Kód předmětu KFCH/C914
Organizační forma výuky Přednáška + Seminář
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinně-volitelný, Volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Hájek Martin, doc. Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
Vratné a nevratné procesy. Nevratné procesy v homogenních systémech: základní pojmy - tok a produkce entropie a jejich aplikace na přenos tepla a hmoty včetně toku lamelou, homogenní chemická reakce, kombinace dějů. Obecný vztah pro produkci entropie (2 týdny). Toky a hnací síly: fenomenologické rovnice a jejich aplikace na energetický a látkový přenos. Fenomenologické koeficienty a jejich význam. Onsagerův princip reciprocity (OPR), Onsagerovy a Casimirovy sekundární (křížové) koeficienty. Aplikace OPR na některé chemické reakce blízko rovnováhy. Popis některých lineárních procesů, Glansdorff-Prigoginovo evoluční kriterium (3 týdny). Stacionární stavy - jejich význam a jejich aplikace na některé chemické reakce. Periodické chemické reakce: podmínky existence a charakteristika oscilujících systémů. Model dle Lotky-Volterra, matematický rozbor nelineárních diferenciálních kinetických rovnic s linearizací v okolí stacionárních bodů. Typy stacionárních bodů a tvary trajektorií v jejich okolí, bifurkace a bifurkační body. Speciální typy oscilačních reakcí, zejména se zaměřením na Brusselátor a Oregonátor (jen stručně) (7 týdnů). Eko-systémy: Verhulstova rovnice logistického růstu a její aplikace na živé systémy, matematický popis mutací a dělby práce (3 týdny).

Studijní aktivity a metody výuky
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Metody práce s textem (učebnicí, knihou)
Výstupy z učení
Cílem předmětu je seznámit posluchače se základy nerovnovážné termodynamiky. Představit základní fenomenologické rovnice a evoluční kritérium pro ekologické systémy a jejich využití. Seznámit a objasnit princip oscilačních reakcí.
Po absolvování předmětu má posluchač rozšířené znalosti o termodynamice, je schopen se orientovat v základních modelech pro ekologické systémy.
Předpoklady
Znalosti z bakalářského studia.

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška

Zkouška je ústní. Rozprava nad vybranými okruhy je základní formou zkoušky. Je prověřována úroveň dosažených znalostí a aplikačních dovedností.
Doporučená literatura
  • Fischer O., Kučera I. Nerovnovážné soustavy. SPN Praha, 1987.
  • Krempaský J. a kol. Synergetika. SAV Bratislava, 1988.
  • Prigogin I. Introduction to Thermodynamics of Irreversible Processes. Inostranaja literatura, 1960.
  • Prigogin I., Nicolis G. Self Organization in Nonequilibrium Systems.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Analytická chemie (2013) Kategorie: Chemické obory - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Technická fyzikální chemie (2013) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Organická chemie (2015) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Analytická chemie (2015) Kategorie: Chemické obory - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Anorganická a bioanorganická chemie (2016) Kategorie: Chemické obory - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Organická chemie (2016) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Technická fyzikální chemie (2016) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Anorganická a bioanorganická chemie (2013) Kategorie: Chemické obory - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Organická chemie (2013) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Analytická chemie (2016) Kategorie: Chemické obory - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Technická fyzikální chemie (2015) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Anorganická a bioanorganická chemie (2015) Kategorie: Chemické obory - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Technická fyzikální chemie (2015) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Technická fyzikální chemie (2016) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Technická fyzikální chemie (2013) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Zimní