Energi och energiomvandlingar, 7,5 hp

Innehåll

Kursen fokuserar på olika aspekter på energi ur ett kemiskt, fysikaliskt och biologiskt perspektiv. Hur kan vi beskriva energi och omvandlingar mellan olika former av energi? I kursen behandlas fotosyntetiska processser, och hur dessa möjliggör omvandling av solljus till kemisk energi lagrad i molekyler. Vi behandlar ytterligare hur kemisk energi kan utnyttjas för att producera elektrisk energi i exempelvis bränsleceller, samt hur termodynamiska processer kan utnyttjas i värmemaskiner, såsom bensinmotorer för att producera mekanisk energi. Kursens mål är att ge ett helhetsgrepp på hur olika energiformer hänger samman och hur omvandlingar mellan dessa former kan utnyttjas i ett hållbart samhälle.

Förväntade studieresultat

För att uppfylla målen för kunskap och förståelse ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
 

• förklara grundläggande begrepp och samband inom termodynamiken samt kunna tillämpa dessa vid problemlösning
• analysera och lösa fysikaliska problem inom områdena termodynamik, reaktionsdynamik, naturlig fotosyntes och artificiell fotosyntes
• beskriva processer som rör värmepumpar, värmemaskiner  och bränsleceller
• beskriva processer som sänker aktiveringsenergin vid heterogen katalys
• förklara hur naturen har designat system för absorption av ljus och omvandling av denna energi till kemisk energi
• beräkna effektiviteten för olika processer vad gäller omvandling från en energiform till en annan, såsom värme till mekanisk energi, solljus till kemisk energi och kemisk energi till elektrisk energi
• förklara grundläggande begrepp såsom global uppvärmning, energibalans och miljömässig hållbarhet.

För att uppfylla målen för färdighet och förmåga ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
 

• värdera experimentella resultat inom området termodynamik och skriftligt presentera dessa
• utarbeta en fungerande strategi för att kunna lösa en given uppgift inom områdena termodynamik, naturlig fotosyntes och artificiell fotosyntes under stipulerad tid
• muntligt redovisa resultat av arbeten som utförts inom kursen
• använda metoder för elektrodframställning för bränsleceller
• genomföra experimentella undersökningar inom de områden som kursen behandlar.

För att uppfylla målen för värdering och förhållningssätt ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
 

• reflektera över och värdera sin egen och andras insats vid laborativt arbete
• samarbeta med andra personer
• uppvisa medvetenhet om etiska aspekter på vetenskapligt arbete som t.ex. ett korrekt förhållningssätt till fusk och plagiat.

Behörighetskrav

Univ: Kemins grunder med miljö- och samhällsperspektiv 15 hp eller motsvarande samt Flervariabelanalys och differentialekvationer 7,5 hp eller motsvarande.

Undervisningens upplägg

Undervisningen bedrivs i form av lektionsundervisning, räkneövningar och handledning vid laborationer. Kursens laborationer är obligatoriska.

Student som missat eller inte kunnat slutföra ett obligatoriskt utbildningsmoment vid kurstillfället ska beredas möjlighet att slutföra det vid ett senare kurstillfälle. För mer information, se Regler för betyg och examination på grund- och avancerad nivå, dnr: FS 1.1.2-553-14.

Examination

Examinationen på kursen sker individuellt i form av en skriftlig salstentamen vid kursens slut samt genom skriftliga rapporter och muntliga presentationer av laborationer. På skriftlig salstentamen sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5). På laborationsrapporter och presentationer sätts något av betygen Underkänd (U) eller Godkänd (G).

På hela kursen sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5). För att bli godkänd på hela kursen krävs att skriftlig salstentamen är godkänd och att samtliga skriftliga rapporter och muntliga presentationer av kursens laborationer är godkända. Under förutsättning att samtliga skriftliga rapporter och muntliga presentationer av kursens laborationer är godkända blir betyget på hela kursen detsamma som på skriftlig salstentamen. Den som godkänts i ett prov får inte undergå förnyat prov för högre betyg.

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 för Institutionen för fysik. För mer information, se Regler för betyg och examination på grund- och avancerad nivå, dnr: FS 1.1.2-553-14.

Student har rätt att få prövat om tidigare utbildning eller motsvarande kunskaper och färdigheter förvärvade i yrkesverksamhet kan tillgodoräknas för motsvarande utbildning vid Umeå universitet. Ansökan om tillgodoräknande skickas in till Studentcentrum/Examina. Mer information om tillgodoräknande finns på Umeå universitets studentwebb, www.student.umu.se, och i högskoleförordningen (6 kap). Ett avslag på ansökan om tillgodoräknande kan överklagas (Högskoleförordningen 12 kap) till Överklagandenämnden för högskolan. Detta gäller såväl om hela som delar av ansökan om tillgodoräknande avslås.