Thermodynamik und Phasenlehre

Diese Vorlesung mit Übungen behandelt einige wesentliche für die Mineralogie und Petrologie relevante thermodynamischen Grundlagen. Eine Einführung in die chemische Thermodynamik wird durch einfache thermodynamische Berechnungen in den Übungen begleitet. In der zweiten Semesterhälfte wird im Schwerpunkt auf die Konstruktion, den Gebrauch und die Interpretation von Phasendiagrammen eingegangen. Die Hauptthemen sind: Grundbegriffe, einfache thermodynamische Grundlagen, Phasenregel, Projektionen, Hebelgesetz, Berechnen von Phasengrenzen, Metastabilität, pTX Beziehungen, kongruentes und inkongruentes Schmelzen, Feste Lösungen, Solvus, Gleichgewichts- und fraktionierte Kristallisation, Reaktionskurven, Isothermische Schnitte

Ziel ist die Entwicklung eines grundsätzlichen Verständnisses von Phasengleichgewichten und deren thermodynamischen Grundlagen. Der Einsatz von Zustandsgleichungen in Vorhersagen von Systemzuständen soll in seinen Grundzügen vermittelt werden. Am Ende des Kurses können Studierende qualitative sowie quantitative Informationen aus Zustands- und Schmelzdiagrammen ablesen und sind sich über die thermodynamischen Grundlagen der Phasenlehre im Klaren.

Modulprüfung Hausarbeit

Markl, G., Minerale und Gesteine, Spektrum
Anderson, Thermodynamics of Natural Systems, Cambridge University Press
Philpotts & Ague, Principles of igneous and metamorphic petrology, Cambridge University Press
Winter, Igenous and Metamorphic Petrology, Prentice Hall