Książki naukowe

W książce omówiono kompleksowo zagadnienia techniczno-prawne, których znajomość jest niezbędna w procesie eksploatacji obiektów budowlanych. Zagadnienia te ujęto w 12 rozdziałach zawierających 97 rysunków i schematów obrazujących złożone procedury postępowania, 12 fotografii oraz wykaz  114 pozycji wykorzystanej literatury technicznej. Książka jest kierowana w szczególności do właścicieli i zarządców obiektów budowlanych, może być również przydatna dla osób pełniących samodzielne funkcje techniczne w budownictwie oraz starających się o uzyskanie uprawnień budowlanych, a także wszystkich osób interesujących się praktycznymi zagadnieniami budownictwa.

Książka zawiera praktyczne wiadomości dotyczące eksploatacji maszyn-wiadomości, które powinien znać każdy operator.

Adresatami książki są przede wszystkim uczestnicy szkoleń operatorów maszyn, a także instruktorzy prowadzący te szkolenia. Książka może być też pomocą dla uczniów średnich szkół technicznych o odpowiednim kierunku.

W podręczniku przedstawiono niektóre metody rozdziału i oczyszczania substancji (strącania osadów, krystalizacja, sączenie, ekstrakcja, destylacja, sublimacja). Kolejne rozdziały poświęcono reakcjom chemicznym związków nieorganicznyc...

Przedmowa ... 11

Rozdział 1. Termodynamika chemiczna ... 13
1.1. Wstęp ... 13
1.2. Podstawowe pojęcia termodynamiki chemicznej ... 14
1.3. Sposoby gromadzenia energii w układzie – energia wewnętrzna układu (U) ... 15
1.4. Kwantowanie energii ... 16
1.5. Rozkład energii w stanie równowagi termicznej. Entropia (S) ... 21
1.6. Termochemia. I zasada termodynamiki ... 24
1.7. Wymiana energii na sposób pracy ... 25
1.8. Wymiana energii na sposób ciepła ... 27
1.9. Ciepło przemiany chemicznej w stałej objętości (qv) ... 27
1.10. Ciepło przemiany chemicznej pod stałym ciśnieniem (qp). Entalpia układu (H) ... 28
1.11. Konwencja standardowych wartości funkcji termodynamicznych. Standardowe ciepło tworzenia związku chemicznego (o tw o ΔUtw i ΔH) ... 29
1.12. Prawo Hessa ... 29
1.13. Ciepło przemiany chemicznej w różnych temperaturach. Prawo Kirchhoffa ... 30
1.14. Ciepło właściwe (c) i ciepło molowe (C) substancji ... 31
1.15. Stan równowagi chemicznej. II zasada termodynamiki. Kryterium samorzutności przemian chemicznych ... 34
1.16. Wyznaczanie entropii układu. III zasada termodynamiki ... 36
1.16.1. Wiadomości ogólne ... 36
1.16.2. Zmiana entropii układu podczas zmiany stanu skupienia układu ... 38
1.16.3. Zmiana entropii układu spowodowana zmianą temperatury układu ... 39
1.16.4. Zmiana entropii układu spowodowana zmianą objętości układu ... 39
1.16.5. Zmiana entropii układu spowodowana zmianą ciśnienia w układzie ... 40
1.17. Potencjał chemiczny (μ) ... 40
1.18. Entalpia swobodna reakcji chemicznej (ΔG) ... 41
1.19. Izoterma van’t Hoffa ... 42
1.20. Izobara van’t Hoffa ... 45
Pytania i zadania ... 46
Ćwiczenie 1–1. Wyznaczanie ciepła rozpuszczania ... 56
Pytania i zadania ... 61

Rozdział 2. Płyny ... 65
2.1. Wstęp ... 65
2.2. Stan gazowy ... 65
2.2.1. Właściwości stanu gazowego ... 65
2.2.2. Gaz doskonały ... 66
2.2.3. Kinetyczno-cząsteczkowa teoria gazów ... 68
2.2.4. Energia i ciepło molowe gazów ... 70
2.2.5. Równanie van der Waalsa ... 74
2.2.6. Skraplanie gazów ... 77
2.2.7. Równanie van der Waalsa i parametry krytyczne gazu ... 78
2.2.8. Prawo Daltona ... 80
Ćwiczenie 2–1. Wyznaczanie gęstości pary i masy molowej
metodą Meyera ... 81
Pytania i zadania ... 83
2.3. Ciecze ... 85
2.3.1. Wiadomości ogólne ... 85
2.3.2. Lepkość cieczy ... 85
2.3.2.1. Wprowadzenie ... 85
2.3.2.2. Metody pomiaru lepkości bezwzględnej cieczy ... 88
2.3.2.3. Ciecze niutonowskie i nieniutonowskie ... 94
Ćwiczenie 2–2a. Wyznaczanie współczynnika lepkości cieczy za pomocą wiskozymetru Ostwalda ... 96
Ćwiczenie 2–2b. Wyznaczanie współczynnika lepkości cieczy za pomocą wiskozymetru Höpplera ... 98
Pytania i zadania ... 99
2.3.3. Napięcie powierzchniowe ... 101
2.3.3.1. Wprowadzenie ... 101
2.3.3.2. Molowe napięcie powierzchniowe ... 103
2.3.3.3. Metody pomiaru napięcia powierzchniowego ... 105
Pytania i zadania ... 110
2.3.4. Współczynnik załamania światła i refrakcja molowa ... 111
2.3.4.1. Współczynnik załamania światła ... 111
2.3.4.2. Polaryzacja i refrakcja ... 116
2.3.4.3. Zależność między strukturą chemiczną związku a refrakcją molową ... 120
Ćwiczenie 2–3. Wyznaczanie zawartości alkoholu etylowego w badanym roztworze ... 121
Pytania i zadania ... 121

Rozdział 3. Przemiany fazowe i równowagi fazowe ... 125
3.1. Pojęcie fazy, składnika, stopnia swobody. Reguła faz Gibbsa ... 125
3.2. Układy jednoskładnikowe, wielofazowe ... 127
3.2.1. Równowaga między fazę ciekłą i gazową ... 127
3.2.2. Równowaga między fazą stałą a fazą ciekłą i gazową ... 127
3.3. Układy wieloskładnikowe, jednofazowe – roztwory ... 130
3.3.1. Definicja roztworów ... 130
3.3.2. Rozpuszczalność substancji. Prawo Henry’ego ... 131
3.3.3. Dyfuzja ... 133
3.3.4. Osmoza ... 135
3.4. Układy dwuskładnikowe, jednofazowe – prężność pary nad roztworem ... 139
3.4.1. Prężność pary nad roztworem substancji nielotnej. Prawo Raoulta ... 139
3.4.2. Podwyższenie temperatury wrzenia i obniżenie temperatury krzepnięcia cieczy ... 140
3.4.3. Mieszaniny cieczy o całkowitej wzajemnej rozpuszczalności ... 143
3.4.3.1. Prężność pary nad mieszaniną cieczy o całkowitej wzajemnej rozpuszczalności ... 143
3.4.3.2. Skład pary a skład cieczy ... 143
3.4.4. Odchylenia od prawa Raoulta ... 145
3.5. Układy wieloskładnikowe, dwufazowe ... 146
3.5.1. Mieszaniny cieczy o ograniczonej wzajemnej rozpuszczalności ... 146
3.5.2. Prawo podziału Nernsta. Ekstrakcja ... 147
3.5.2.1. Definicja prawa podziału ... 147
3.5.2.2. Modyfikacja prawa podziału w przypadku asocjacji lub dysocjacji substancji w jednej z faz ... 149
3.5.2.3. Ekstrakcja i czynniki wpływające na jej efektywność ... 152
Ćwiczenie 3–1. Wyznaczanie współczynnika podziału kwasu octowego w układzie dwóch niemieszających się cieczy ... 155
Pytania i zadania ... 157

Rozdział 4. Adsorpcja ... 159
4.1. Adsorbent, adsorbat ... 159
4.2. Podział procesów adsorpcji ... 159
4.3. Adsorpcja z roztworów ... 161
4.3.1. Adsorpcja nadmiarowa i rzeczywista ... 161
4.3.2. Izoterma Freundlicha ... 162
4.4. Adsorpcja gazów ... 164
4.4.1. Teoria Langmuira ... 164
4.4.2. Izoterma BET ... 167
4.5. Adsorpcja a napięcie powierzchniowe cieczy. Środki powierzchniowo czynne ... 169
4.6. Adsorpcja wymienna na jonitach ... 171
4.7. Zastosowanie procesów adsorpcji ... 172
4.8. Metody chromatograficzne adsorpcyjne ... 174
4.8.1. Wiadomości ogólne ... 174
4.8.2. Chromatografia cienkowarstwowa i bibułowa ... 174
4.8.3. Chromatografia gazowa ... 175
4.8.4. Chromatografia cieczowa ... 177
Ćwiczenie 4–1. Adsorpcja kwasu octowego na węglu aktywowanym ... 178
Pytania i zadania ... 180

Rozdział 5. Układy koloidowe ... 183
5.1. Definicja koloidu i typy układów koloidowych ... 183
5.2. Metody wytwarzania cząstek koloidowych ... 184
5.3. Oczyszczanie układów koloidowych ... 185
5.4. Właściwości kinetyczne układów koloidowych ... 187
5.4.1. Ruchy Browna ... 187
5.4.2. Sedymentacja ... 188
5.5. Zjawisko równowagi membranowej Donnana ... 189
5.6. Właściwości optyczne układów koloidowych ... 191
5.7. Właściwości elektrokinetyczne układów koloidowych ... 194
5.8. Trwałość układów koloidowych. Koagulacja i peptyzacja ... 198
5.9. Lepkość i masa molowa koloidów ... 201
5.10. Ogólna charakterystyka żeli ... 203
5.11. Piany i emulsje ... 204
5.12. Koloidy asocjacyjne ... 204
Ćwiczenie 5–1. Nefelometryczne oznaczanie stężenia zolu kalafonii ... 205
Pytania i zadania ... 209

Rozdział 6. Kinetyka chemiczna ... 211
6.1. Szybkość reakcji chemicznej ... 211
6.2. Rzędowość i cząsteczkowość reakcji ... 212
6.3. Wpływ temperatury na szybkość reakcji. Energia aktywacji ... 221
6.4. Wpływ katalizatorów na szybkość reakcji ... 224
6.5. Reakcje złożone ... 226
Ćwiczenie 6–1. Wyznaczanie stałej szybkości reakcji pierwszego rzędu. Wyznaczanie stałej szybkości reakcji inwersji sacharozy metodą polarymetryczną ... 229
Pytania i zadania ... 231
Ćwiczenie 6–2.Wyznaczanie stałej szybkości zasadowej hydrolizy octanu etylu przy różnych stężeniach substratów reakcji ... 233
Pytania i zadania ... 236

Rozdział 7. Przewodnictwo roztworów elektrolitów ... 238
7.1. Przewodniki elektryczności ... 238
7.2. Przewodnictwo właściwe ... 239
7.3. Efekt relaksacyjny i elektroforetyczny ... 245
7.4. Pomiar przewodnictwa właściwego ... 246
7.5. Przewodnictwo molowe i równoważnikowe ... 248
7.6. Dysocjacja elektrolityczna ... 254
7.7. Wpływ innych substancji na dysocjację elektrolityczną związku chemicznego ... 259
7.8. Miareczkowanie konduktometryczne ... 261
Ćwiczenie 7–1. Miareczkowanie konduktometryczne ... 266
Pytania i zadania ... 268
Ćwiczenie 7–2. Wyznaczanie klasycznej stałej dysocjacji z pomiarów przewodnictwa ... 270
Pytania i zadania ... 272

Rozdział 8. Ogniwa galwaniczne ... 275
8.1. Wstęp ... 275
8.2. Różnice potencjałów w ogniwie galwanicznym ... 275
8.2.1. Opis ogniwa ... 275
8.2.2. Potencjał dyfuzyjny ... 277
8.2.3. Potencjał elektrody. Wzór Nernsta ... 278
8.2.4. Siła elektromotoryczna ogniwa ... 282
8.3. Elektroda wodorowa i skala potencjałów elektrod ... 285
8.4. Elektrody porównawcze (odniesienia) ... 290
8.5. Pomiar pH ... 292
8.6. Elektrody redoks ... 296
8.7. Miareczkowanie potencjometryczne ... 297
8.7.1. Wiadomości ogólne ... 297
8.7.2. Miareczkowanie potencjometryczne z wykorzystaniem reakcji kwas-zasada ... 298
8.7.3. Miareczkowanie potencjometryczne z wykorzystaniem reakcji utleniania i redukcji ... 300
Ćwiczenie 8–1. Miareczkowanie potencjometryczne kwasu zasadą ... 303
Pytania i zadania ... 306
Ćwiczenie 8–2. Miareczkowanie potencjometryczne z wykorzystaniem reakcji utleniania i redukcji ... 307
Pytania i zadania ... 309

Rozdział 9. Elektroliza ... 311
9.1. Zjawisko elektrolizy ... 311
9.2. Napięcie rozkładowe ... 313
9.3. Polaryzacja elektrod i nadnapięcie ... 316
9.4. Elektroliza roztworów wieloskładnikowych. Przewidywanie produktów elektrolizy ... 319
9.5. Prawa elektrolizy Faradaya ... 326
9.6. Zastosowanie procesów elektrolizy ... 329
Ćwiczenie 9–1. Oznaczenie grubości osadzonej powłoki miedzianej i wydajności prądowej elektrolizy ... 331
Pytania i zadania ... 333

Rozdział 10. Metody spektroskopowe ... 335
10.1. Klasyfikacja metod spektroskopowych ... 335
10.2. Spektroskopia w nadfiolecie i w zakresie widzialnym. Analiza kolorymetryczna ... 340
10.3. Prawo Lamberta-Beera ... 347
10.4. Oznaczanie stężenia jonów żelaza (III) metodą kolorymetryczną ... 351
Ćwiczenie 10–1. Kolorymetryczne oznaczanie stężenia jonów żelaza (III) ... 352
Pytania i zadania ... 355

Monografia dotyczy podstaw budowy specjalistycznych baz wiedzy dla inteligentnych systemów wspomagających utrzzymanie zdatności złożonego obiektu technicznego. W pracy opisano opracowaną bazę wiedzy dla inteligentnych systemów wspomagających utrzymanie zdatności obiektu, w przykładowrym zastosowaniu dla urządzeń farmy wiatrowej i elektrowni wiatrowej.
Opracowanie ekspertowej bazy wiedzy wspomagającej utrzymanie stanu zdatności urządzeń farmy wiatrowej jest głównym problemem badawczym. Zadanie to wymaga opracowania podstaw teoretycznych oraz wykonania aplikacji programowych budowy ekspertowej bazy wiedzy dla doradczych systemów inteligentnych. Dlatego też monografia składa się zasadniczo z dwóch części. Pierwsza z ndich opisuje budowę specjalistycznych baz wiedzy i funkcjonowanie inteligentnego systemu wspomagającego utrzymanie stanu zdatności urządzeń farmy wiatrowej. Natomiast część druga jest najważniejszą częścią pracy. Prezentuje ona opracowaną specjalistyczną bazę wiedzy dla systemu wspomaagającego utrzymanie stanu zdatności urządzeń farmy wiatrowej.

Spis treści
Słowo wstępne ... 5

1. Wprowadzenie do tematyki transportu ... 7
1.1. Pojęcie rynku ... 7
1.2. Rodzaje rynków transportowych ... 13
1.3. Cechy jakościowe i funkcje rynku przewozów towarowych ... 17
1.4. Narzędzia oddziaływania na rynek ... 22
1.5. Sposoby mierzenia transportu ... 31
1.6. Popyt i podaż na rynku usług transportowych ... 35
1.7. Kongestia transportowa ... 41
1.8. Uregulowania prawne dotyczące działalności transportowej ... 44

2. Rynek usług transportu samochodowego ... 55
2.1. Infrastruktura transportu drogowego ... 55
2.2. Popyt i podaż na rynku usług transportu samochodowego ... 57
2.3. Wielkość produkcji usług transportowych na rynku ... 62

3. Rynek usług transportu kolejowego ... 67
3.1. Infrastruktura transportu kolejowego ... 67
3.2. Popyt i podaż na rynku usług transportu kolejowego ... 67
3.3. Przewozy na rynku usług kolejowych ... 72

4. Rynek usług transportu morskiego ... 75
4.1. Infrastruktura transportu morskiego ... 75
4.2. Popyt i podaż na rynku usług transportu morskiego ... 76
4.3. Wielkość produkcji na rynku usług transportu morskiego ... 80

5. Rynek usług transportu wodnego śródlądowego ... 83
5.1. Infrastruktura transportu wodnego śródlądowego ... 83
5.2. Popyt i podaż na rynku usług transportu śródlądowego ... 83
5.3. Sytuacja na rynku usług przewozów śródlądowych ... 86

6. Rynek usług transportu lotniczego ... 89
6.1. Lotnicza infrastruktura transportowa ... 89
6.2. Popyt i podaż na rynku usług transportu lotniczego ... 91
6.3. Wielkość produkcji na rynku przewozów lotniczych ... 93

7. Rynek usług transportu rurociągowego ... 96
7.1. Infrastruktura transportu rurociągowego ... 96
7.2. Popyt i podaż na rynku usług przesyłowych za pomocą rurociągów ... 98
7.3. Sytuacja na rynku przesyłów rurociągowych ... 101

8. Kierunki rozwoju towarowych rynków usług transportowych ... 103