EMTS1400 Termodynamikk Emneplan

I dette emnet skal studenten tilegne seg grunnleggende kunnskaper om termodynamikk. Målet er å kunne gi en makroskopisk beskrivelse (trykk, temperatur, volum med mer) av systemer med mange partikler og frihetsgrader. Mest aktuelt er energitransport i tekniske systemer, for eksempel varmepumper, kjøleskap, motorer og andre innretninger. Numeriske beregninger og enkel modellering ved hjelp av matematisk programvare er en integrert del av emnet. Bygger på emnet Fysikk og kjemi.

Ingen ut over opptakskrav.

Etter å ha gjennomført dette emnet har studenten følgende læringsutbytte, definert som kunnskap, ferdigheter og generell kompetanse:

Ferdigheter

Studenten kan:

• · beregne arbeid og varme utvekslet mellom system og omgivelser i reversible og irreversible prosesser
  • Kunnskap: Dette krever at studenten kan
    • benytte definisjonen på arbeid i konkrete eksempler
    • benytte Termodynamikkens 1. lov
    • forklare hva indre energi representerer
    • beregne den indre energien til utvalgte system
    • benytte tilstandslikninger og identifisere deres gyldighetsområde

• · anvende Termodynamikkens 2. lov
  • Kunnskap: Dette krever at studenten kan:
    • forklare forskjellen på reversible og irreversible prosesser
    • relatere Termodynamikkens 2. lov til situasjoner i dagliglivet
    • beregne entropiforskjeller for reversible og irreversible prosesser
    • gi en forenklet forklaring av fysikken (Boltzmann) som ligger bak begrepet entropi

• · analysere kretsprosesser
  • Kunnskap: Dette krever at studenten kan
    • kombinere overnevnte ferdigheter knyttet til Termodynamikkens 1. og 2. lov
    • beregne virkningsgrad for varmekraftmaskiner, effektfaktor for kjølemaskiner og COP for varmepumper.
    • utnytte tilstandsfunksjoners egenskaper i beregninger
    • gjøre rede for varmepumpers virkemåte ned på komponentnivå

• diskutere begrepet luftfuktighet
  • Kunnskap: Dette krever at studenten kan:
    • forklare og beregne størrelsene relativ og spesifikk luftfuktighet
    • gjengi og forklare innholdet i fasediagrammet
    • bestemme duggpunktet ved regning og ved bruk av Mollier diagram
    • bestemme luftfuktigheten som funksjon av temperaturen

• foreta eksergibetraktninger
  • Kunnskap: Dette krever at studenten kan:
    • gjøre rede for begrepet eksergi
    • utføre termo-mekaniske eksergiberegninger

• analysere enkle likestrømkretser
  • Kunnskap: Dette krever at studenten kan:
    • beregne effekt
    • identifisere parallell- og seriekoblinger
    • benytte Kirchhoffs lover
    • gjøre rede for kondensatorer og spolers funksjon og virkemåte

Generell kompetanse

Studenten kan:

• · vurdere kvaliteten på eget og andres arbeid
• · benytte matematisk programvare til å løse fysiske problemer
• · kommunisere faglig korrekt og presist

Forelesninger og øvinger. I forelesningene deltar studentene i problemløsning, diskusjoner og samarbeid, i tillegg til at fagstoff blir presentert.

Studentene gis også tilbud om -medstudentvurdering- i forelesningene. Her vil studentene vurdere hverandres arbeid og gi læringsfremmende tilbakemeldinger.

Innholdet i øvingene omfatter øving i problemløsing, individuelt eller i samarbeid med andre. Faglærer er tilstede og gir hjelp og veiledning.

Det er ingen arbeidskrav.

Eksamensform: Individuell skriftlig eksamen på 3 timer

Alle trykte og skrevne hjelpemidler, samt kalkulator.

I forbindelse med avsluttende vurdering benyttes en karakterskala fra A til E for bestått (A er høyeste karakter og E er laveste) og F for ikke bestått.

Sensorordning: En intern sensor. Ekstern sensor brukes jevnlig.

Eksamensresultat kan påklages.

Ved eventuell ny og utsatt eksamen kan muntlig eksamensform bli benyttet. Hvis muntlig eksamen benyttes til ny og utsatt eksamen, kan denne ikke påklages.