شیمی فیزیک یکی از دروس پایه و تخصصی رشته مهندسی مواد است. مطابق با نام این درس، محتوای آموزشی آن تلفیقی از دو درس شیمی و فیزیک است. در این درس شما با رفتار گازها، قوانین ترمودینامیک (اول، دوم و سوم) و بررسی تعادل در واکنش های شیمیایی آشنا می شوید. هدف اصلی این درس آن است که شما در وهله اول بتوانید گرمای مبادله شده ی واکنش ها را در شرایط حجم و فشار ثابت محاسبه کنید و در وهله دوم، رخداد یا عدم رخداد یک واکنش شیمیایی را بر مبنای محاسبات ریاضی پیش بینی کنید. رسیدن به این مهم، نیازمند آشنایی کامل با مباحث ترمو شیمی و ترمودینامیک است که در این فرصت آموزشی در قالب ۵ فصل تدریس خواهد شد.

شیمی فیزیک یکی از دروس پایه و تخصصی رشته مهندسی مواد است. مطابق با نام این درس، محتوای آموزشی آن تلفیقی از دو درس شیمی و فیزیک است. در این درس شما با رفتار گازها، قوانین ترمودینامیک (اول، دوم و سوم) و بررسی تعادل در واکنش های شیمیایی آشنا می شوید. هدف اصلی این درس آن است که شما در وهله اول بتوانید گرمای مبادله شده ی واکنش ها را در شرایط حجم و فشار ثابت محاسبه کنید و در وهله دوم، رخداد یا عدم رخداد یک واکنش شیمیایی را بر مبنای محاسبات ریاضی پیش بینی کنید. رسیدن به این مهم، نیازمند آشنایی کامل با مباحث ترمو شیمی و ترمودینامیک است که در این فرصت آموزشی در قالب ۵ فصل تدریس خواهد شد. تنها بخش کوچکی از این درس تئوری است و بخش اعظم آن با محاسبات ریاضی سروکار دارد. لذا در هر فصل بعد از تدریس مطلبی خاص، مسئله مرتبط با آن به همراه حل تشریحی پیوست شده است تا چگونگی استفاده از فرمول ها و ارزیابی مسئله آموزش داده شوند. در پایان هر فصل نیز یک جمع بندی ارائه می شود. در پایان آموزش، یک آزمون جامع در نظر گرفته ایم تا دانشجویان بتوانند دانش خود را محک بزنند. مرجع اصلی این درس کتاب مقدمه ای بر ترمودینامیک مواد (جلد اول و دوم) تألیف دیوید گسکل و ترجمه دکتر علی سعیدی می باشد که از مثال ها و مفاهیم آموزشی آن استفاده شده است.

انتخاب مثال ها و مفاهیم آموزشی بر اساس تکرر آنها در امتحانات و اهمیت آموزشی آنها بوده است. امیدواریم دانشجویان گرامی این فرصت آموزشی را غنیمت شمرده و رضایت خود را از این درس، مدرس مربوطه و مجموعه فرادرس اعلام نمایند.

 

 

برای مشاهده جزئیات و تهیه آموزش شیمی فیزیک به این لینک (+) مراجعه نمایید.

 

فهرست سرفصل ها و رئوس مطالب مطرح شده در این مجموعه آموزشی، در ادامه آمده است:

• درس یکم: گاز های ایده آل
  • مقدمه
  • رفتار گازها
  • قانون بویل
  • قانون چارلز گیلوساک
  • قانون آووگادرو
  • گاز ایده آل
  • معادله حالت و قوانین حاکم بر گازهای ایده آل
  • دیاگرام های گازهای ایده آل
  • تابع حالت
  • قانون دالتون
  • قانون آماگات
  • فشار جزئی، حجم جزئی و مول جزئی
  • قانون گراهام
  • رفتار جنبشی گازهای ایده آل
  • رفتار غیرایده آل گازها
  • ضریب تراکم پذیری
  • سری فشار و حجم ویریال
  • شرایط بحرانی – قاونو حالات تناظر – مختصات کاسته
  • معادله واندروالس گازی با رفتار غیر ایده آل
  • معادله واندروالس و مختصات بحرانی
  • محاسبه ضرایب اول و دوم سری حجم ویریال
  • محاسبه ضرایب اول و دوم سری فشار ویریال
  • جمع بندی
• درس دوم: قانون اول ترمودینامیک
  • مفاهیم ترمودینامیکی
  • قانون اول ترمودینامیک
  • تعریف گرما و کار و قرارداد علامت گذاری آنها
  • نکاتی در مورد انرژی داخلی
  • معرفی فرایند هم حجم رورسیبل و روابط آن
  • معرفی فرایند هم فشار رورسیبل و روابط آن
  • معرفی فرایند هم دمای رورسیبل و روابط آن
  • معرفی فرایند آدیاباتیک (بی درو) رورسیبل و روابط آن
  • مقایسه نمودارهایP-V هم فشار – هم دما – بی درو در دو حالت تراکم و انبساط
  • رابطه ΔU و ΔH
  • تابعیت انرژی درونی و آنتالپی از حجم و فشار
  • معرفی فرایند آدیاباتیک (بی درو) غیررورسیبل و روابط آن
  • معرفی فرایند هم دمای غیر رورسیبل و روابط آن
  • چرخه
• درس سوم: ترموشیمی
  • هدف
  • تعاریف ابزارهای محاسباتی
  • محاسبه گرمای مورد نیاز بر اساس تغییرات دمایی بدون تغییر فازی
  • محاسبه گرمای مورد نیاز بر اساس تغییرات دمایی همراه با تغییرات فازی
  • قانون هس
  • قوانین حاکم بر گرمای واکنش ها
  • محاسبه گرمای واکنش در دمایی دیگر 
  • محاسبه دمای شعله
  • جمع بندی
• درس چهارم: قانون دوم ترمودینامیک
  • هدف
  • معرفی آنتروپی
  • تحول رورسیبل و غیر رورسیبل
  • ماشین های حرارتی و معرفی سیکل کارنو
  • قانون دوم ترمودینامیک به بیان کلازیوس و تامسون
  • محاسبات آنتروپی برای تحول گاز ایده آل
  • محاسبه ی تغییر آنتروپی واکنش ها
  • آنتروپی و بی نظمی در اشل اتمی
  • محاسبه تغییرات آنتروپی ناشی از اختلاط گازهای کامل در شرایط هم دما
  • توابع انرژی آزاد 
  • روابط ترمودینامیکی – تلفیق قانون اول و دوم ترمودینامیک
  • معادلات ماکسول
  • معادله گیبس هلمهلتز
  • قانون سوم ترمودینامیک
  • نظریه نرنست و ریچارد
  • تغییر آنتالپی از فشار برای گازهای غیرایده آل
  • تغییر آنتروپی از فشار
  • تغییر انرژی آزاد بر حسب فشار
  • معرفی فیوگاسیته
  • جمع بندی
• درس پنجم: تعادل واکنش های شیمیایی
  • هدف
  • رابطه بین ΔG و ΔG0
  • ثابت تعادل در واکنش های گازی
  • اصل لوشاتلیه
  • محاسبات مربوط به درجه تجزیه و درجه پیشرفت واکنش
  • معادله وانت هوف
  • مفهوم اکتیویته
  • جمع بندی
• درس ششم: آزمون جامع

 

مفید برای رشته های

• مهندسی مواد و متالورژی
• شیمی

 

پیش نیازهای علمی

• شیمی عمومی
• ریاضی ۲

 

 

برای مشاهده جزئیات و تهیه آموزش شیمی فیزیک به این لینک (+) مراجعه نمایید.