Termodynamik, 15 hp

Innehåll

Kursen behandlar termodynamikens grunder, materiens olika faser och omvandlingar samt termodynamiska egenskaper. Grundläggande begrepp som temperatur, tryck, inre energi, arbete, värme, entalpi, entropi och exergi tas upp, såsom termodynamikens huvudsatser, tillståndsfunktioner och olika kretsprocesser. Grunderna om hydromekanik samt ångors termodynamik studeras. Värmemaskiner, kylmaskiner, värmepumpar behandlas utifrån termodynamiska begrepp och kretsprocesser. Kursen innehåller även en introduktion till kemisk termodynamik och dess betydelse i energitekniska tillämpningar. I kursen ingår en laboration och en numerisk inlämningsuppgift.

Kursen är uppdelad i två moduler:
1. Teori, 12 hp (Theory, 12 ECTS)
2. Laboration och inlämningsuppgift, 3 hp (Laboration and assignment, 3 ECTS)

Förväntade studieresultat

Efter genomgången kurs skall studenten kunna:

Teori:

*    redogöra för grundläggande termodynamiska begrepp såsom temperatur, tryck, arbete, värme, inre energi, entalpi, entropi och exergi,
*    härleda samband mellan olika tillståndsvariabler,
*    redogöra för termodynamikens fyra huvudsatser,
*    definiera begreppet tillståndsvariabel samt tillämpa tillståndsfunktioner på exempelvis expanderande ånga i en turbin,
*    definiera modeller för slutna och öppna system utifrån energiöverföring av värme, arbete och massa, samt applicera dessa modeller på termodynamiska cykler,
*    tillämpa termodynamiska modeller på ideala och reella kraft- och kylcykler,
*    redogöra för begrepp som ideal och real gas, daggpunkt och våttemperatur,
*    tillämpa kemisk termodynamik på ett enkelt system,

Laboration och inlämningsuppgift:

*    insamla, bearbeta och sammanställa laboratoriedata i en skriftlig rapport.
*    lösa ett numeriskt problem med hjälp av lämplig programvara (Matlab, eller något annat programmeringsspråk).

Behörighetskrav

För tillträde till kursen krävs Endimensionell analys 1, 7.5 hp och Endimensionell analys 2, 7.5 hp eller motsvarande kunskaper.

Undervisningens upplägg

Undervisningen bedrivs i form av lektions- och gruppundervisning samt handledning i samband med laborationer, grupparbeten och projektarbeten. Lektionsundervisningen ägnas åt genomgång av vissa teoriavsnitt, problemlösning och demonstrationer. Experimentellt arbete utgör ett fundamentalt inslag i kursen.

Examination

Kunskapsredovisningen sker genom:
Modul 1 (Teori):
En skriftlig salstentamen. På den skriftliga tentamen sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5). För betyget (3) krävs minst 50% av maxpoäng på tentamen. För betyget (4) krävs minst 65% av maxpoäng och för betyget (5) krävs minst 80% av maxpoäng på tentamen.
Modul 2 (Laboration och inlämningsuppgift):
Skriftlig redovisning av laborationen och den numeriska inlämningsuppgiften. Modulen betygssätts med något av betygen Underkänd (U) eller Godkänd (G). För betyget (G ) krävs att redovisningarna är korrekta och innehåller relevanta resonemang där, för kursen, centrala begrepp ingår. Om flera studenter genomför laborationen/inlämningsuppgiften tillsammans skall en individuell bedömning säkerställas.
Hela kursen:
På hela kursen sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5). För kursbetyget (3) krävs betyget (3) på Modul 1 och (G) på Modul 2. För kursbetyget (4) krävs betyget (4) på Modul 1 och (G) på Modul 2, och för kursbetyget (5) krävs betyget (5) på Modul 1 och (G) på Modul 2.
Studerande som godkänts vid ett prov får ej undergå förnyat prov för högre betyg. För studerande som inte blivit godkänd erbjuds ytterligare provtillfällen enligt ett fastställt schema. En student som utan godkänt resultat har genomgått två prov för en kurs eller en del av en kurs, har rätt att få en annan examinator utsedd, om inte särskilda skäl talar emot det (HF 6 kap. 22 §). Begäran om ny examinator ställs till prefekten vid Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
Avsteg från kursplanens examinationsform kan göras för en student som har beslut om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning. Individuell anpassning av examinationsformen ska övervägas utifrån studentens behov. Examinationsformen anpassas inom ramen för kursplanens förväntade studieresultat. Efter begäran av studenten ska kursansvarig lärare, i samråd med examinator, skyndsamt besluta om anpassad examinationsform. Beslutet ska sedan meddelas studenten.

TILLGODORÄKNANDE
Tillgodoräknande prövas individuellt. I en examen får denna kurs ej ingå tillsammans med annan kurs med likartat innehåll. Vid osäkerhet bör den studerande rådfråga studievägledaren vid institutionen för tillämpad fysik och elektronik.

Övriga föreskrifter

I det fall att kursplan upphör att gälla eller genomgår större förändringar, garanteras studenter minst tre provtillfällen (inklusive ordinarie provtillfälle) enligt föreskrifterna i den kursplan som studenten ursprungligen varit kursregistrerad på under en tid av maximalt två år från det att tidigare kursplan upphört att gälla.