Download สอบปลายภาค - SWU Course Syllabus

แผนการสอนวิชา ChE 262
ระหัสวิชา วศค 262 ชื่อวิชา เคมีเชิงฟิ สิกส์สำหรับวิศวกร
จานวน 3 หน่วยกิต
ชื่อผู้สอน ผศ.ดร. ธำนี ทับทิมโต
ประจาภาคเรียนที่ 1 ปี การศึกษา 2546
1. คาอธิบายรายวิชา
ระหัสวิชา วศค 262 : เคมีเชิงฟิ สิกส์ สาหรับวิศวกร 3(3-0)
ChE 262 : Physical Chemistry for Engineer
บุรพวิชา : คม 103
หลักเบื ้องต้ นของอุณหพลศำสตร์ สถิติ เกณฑ์สมดุล เคมีเชิงฟิ สิกส์ของพื ้นผิว จลนพลศำสตร์ เคมี
อัตรำเร็วของปฏิกิริยำ สำรเร่งปฏิกิริยำของกระบวนกำรอุตสำหกรรมเคมี
2. เอกสารคาสอน
2.1 โปรแกรม MS Words และ MS Power Point จำนวน 16 บทเรี ยน บรรจุไว้ ในเครื่ องคอมพิวเตอร์
ของภำควิชำวิศวกรรมเคมี ผู้เรี ยนสำมำรถเปิ ดดูได้ ทกุ เวลำ
2.2 มีเอกสำรพิเศษ และแบบฝึ กหัดแจกให้ ผ้ เู รี ยน
3. หนังสืออ่ านประกอบ
3.1 P. W. Atkins, Physical Chemistry, 3rd Edition, Oxford University Press, 1992, 857 pp.
3.2 G. W. Castellan, Physical Chemistry, 4th Edition, Addition-Wesley Publishing
Company, 1995, 943 pp.
3.3 C. R. Metz, Schaum’s Solved Problems in Physical Chemistry, McGraw-Hill Publishing
Company, 1994,628 pp.
4. อุปกรณ์ การสอน
1. เครื่ องคอมพิวเตอร์
2. เครื่ องฉำย VCD Projector
3. เครื่ องฉำยแผ่นโปร่งแสงและทึบแสง
5. การประเมินผลการศึกษา
คะแนนสอบกลำงภำค
คะแนนสอบปลำยภำค
ร้ อยละ 40
ร้ อยละ 60
แผนการสอนรายสัปดาห์
สัปดาห์
ที่
1
หัวข้ อการสอน
( โดยสังเขป )
งานที่มอบหมาย
( หรือการบ้ าน )
ให้ ศึ ก ษ ำล่ ว งหน้ ำ เรื่ อง
ChE 262 Course Orientation
ก๊ ำซอุดมคติ และ ก๊ ำซจริ ง
Some Fundamental Chemical Concepts
Kinds of matter and substances, atomic and molar masses,
symbols, formulas, the mole, chemical equations and equilibrium,
stoichiometry, and SI units, etc.
Empirical Properties of Gases
The ideal gas law and the Avogadro’s law
Extensive and intensive variables
Mixture Gasses; Composition variables
The partial pressure concept
The barometric distribution law
The distribution of particles in colloidal solution
ตัวอย่ำงกำรคำนวณ และแบบฝึ กหัด
2
Real Gasses
The van der Waals equation
The isotherm of a real gas and the van der Waals gas
The critical states
Corresponding state theory
The Dieterici equations
The Berthelot and the modified Berthelot equations
General virial equations and Beattie-Bridgeman equations
Benedict - Webb – Rubin equations
Redlich – Kwong equations
Soave - Redlich – Kwong equations
Peng – Robinson equations
Antoine equations
ตัวอย่ำงกำรคำนวณ และแบบฝึ กหัด
แจกแบบฝึ กหัดให้ ไปทำเป็
นกำรบ้ ำน
3
Kinetic Theory of Gases
Fundamental assumptions
Calculation of the pressure of a gas
The Maxwell distribution
แจกแบบฝึ กหัดให้ ไปทำเป็
นกำรบ้ ำน
Evaluation of A and 
The Maxwell distribution as energy distribution
Equipartition of energy and quantization
Calculation of vibrational heat capacity
The Maxwell-Boltzmann distribution law
ตัวอย่ำงกำรคำนวณ และแบบฝึ กหัด
4
Review on fundamental equations of classical thermodynamics
Introduction to Statistical Thermodynamics I
( The concepts : Part I )
1. Molecular energy levels and the Boltzmann distribution
- Configurations and weights
- The most probable configuration
- The molecular partition function
- An interpretation of the partition function
5
Introduction to Statistical Thermodynamics I
( The concepts : Part II )
2. The canonical ensemble
- Dominating configurations
- The canonical partition function for independent particles
3. The statistical entropy
- Heat, work and entropy
- The entropy and the partition function
- The entropy of a monatomic gas
ตัวอย่ำงกำรคำนวณ และแบบฝึ กหัด
แจกแบบฝึ กหัดให้ ไปทำเป็
นกำรบ้ ำน
แจกแบบฝึ กหัดให้ ไปทำเป็
นกำรบ้ ำน
6
Introduction to Statistical Thermodynamics II
( The machinery : Part I)
แจกแบบฝึ กหัดให้ ไปทำเป็
นกำรบ้ ำน
How to calculate the thermodynamic functions
The thermodynamic function in terms of the partition function
The molecular partition function
The chemical potential
How to calculate the partition functions
Translational degrees of freedom
Partition function of the harmonic oscillator
The monatomic solid
The rotational partition function
The electronic partition function
7
Introduction to Statistical Thermodynamics II
( The machinery : Part II)
Using statistical thermodynamics
Mean energies and the equipartition principle
Heat capacities
Residual entropy
Ortho- and Para- hydrogen
General expression for the partition function
The equilibrium constant in terms of the partition functions
ตัวอย่ำงกำรคำนวณ และแบบฝึ กหัด
8
สอบกลางภาค
แจกแบบฝึ กหัดให้ ไปทำเป็
นกำรบ้ ำน
9
Introduction to surface chemistry I
The growth and structure of surfaces
- How crystal grow
- surface composition
- surface structure
Surface energy and surface tension
Magnitude of surface tension
Measurement of surface tension
Thermodynamic formulation
10
Introduction to surface chemistry II
Capillary rise and capillary depression
Properties of very small particles
Surface forces and adsorption
Adsorption on solid surfaces
- Experimentation analysis of the surface layer
- Physisorption and chemisorption
- Adsorption and desorption isotherms
- Mobility on surfaces
11
Introduction to surface chemistry III
Surface area determination
- The Langmuir isotherm
- The BET isotherm
- Other isotherms
Catalytic activity at surfaces
- Adsorption and catalysis
- Examples of catalysis
- Hydrogenation
- Oxidation
- Cracking and reforming
แจกแบบฝึ กหัดให้ ไปทำเป็
นกำรบ้ ำน
แจกแบบฝึ กหัดให้ ไปทำเป็
นกำรบ้ ำน
แจกแบบฝึ กหัดให้ ไปทำเป็
นกำรบ้ ำน
12
Chemical Kinetics I
แจกแบบฝึ กหัดให้ ไปทำเป็
นกำรบ้ ำน
Empirical Laws and Mechanism: Part I
Rate measurements
Rate laws
First-order reactions
Second-order reactions
Higher-order reactions
Determination the order of reaction
The dependence of reaction rate on temperature
Mechanism
13
Chemical Kinetics I
Empirical Laws and Mechanism: Part II
Opposing reactions; the hydrogen-iodine reaction
Consecutive reactions
Unimolecular decomposition; Lindemann mechanism
Complex reactions; the hydrogen-bromine reaction
Free-radical mechanisms
The temperature dependence of the rate constant
Branching chain; Explosions
Nuclear fission; the nuclear reactor and the “atomic bomb”
Reaction in solution
Relaxation methods
Catalysis
Enzyme catalysis
Acid-base catalysis
แจกแบบฝึ กหัดให้ ไปทำเป็
นกำรบ้ ำน
14
Chemical Kinetics II
แจกแบบฝึ กหัดให้ ไปทำเป็
นกำรบ้ ำน
Theoretical Aspects; Part I
The activation energy
The collision theory of reaction rates
Termolecular reactions
Unimolecular reactions
15
Chemical Kinetics II
Theoretical Aspects; Part II
Irreversible thermodynamics
The theory of absolute reaction rates
Comparison of the collision theory with the absolute reaction rate
theory
Gibbs energy and entropy of activation
Reaction in solution
Ionic reactions; salt effects
16
Chemical Kinetics II
Heterogeneous Reactions
Heterogeneous reactions
Steps in the mechanism of surface reactions
Simple decompositions on surfaces
Bimolecular reactions on surfaces
The role of the surface in catalysis
แจกแบบฝึ กหัดให้ ไปทำเป็
นกำรบ้ ำน
17
ทบทวนก่ อนสอบ
18
สอบปลายภาค
ลงชื่อ ...................................................... ผู้จดั ทำ
( ผศ.ดร. ธำนี ทับทิมโต )
ควำมเห็นหัวหน้ ำภำควิชำวิศวกรรมเคมี
…………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………….
ลงชื่อ................................................
(...............................................)
ควำมเห็นคณบดีวิศวกรรมศำสตร์
…………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………….
ลงชื่อ................................................
(...............................................)