EMTS1400 Termodynamikk Emneplan

Termodynamikk er en teori om sammenhengene mellom energi, varme og arbeid. I dette emnet skal studenten tilegne seg grunnleggende kunnskaper om termodynamikk. Sentrale tema er termodynamikkens lover, faseoverganger og fuktig luft. Anvendelsene er knyttet til energitransport i tekniske systemer, for eksempel varmepumper, kjølemaskiner, motorer (varmekraftmaskiner) og andre innretninger relevant for studiet.

Ingen ut over opptakskrav.

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

Kunnskaper

Studenten kan:

• forklare hva et termodynamisk system er og kan avgjøre om et system er isolert, lukket eller åpent.
• forklare hva som menes med arbeid, varme og indre energi innen termodynamikken.
• gjøre rede for innholdet i Termodynamikkens 1. og 2. lov.
• forklare forskjellen på reversible og irreversible prosesser.
• forklare hva entropi er et mål på.
• utnytte tilstandsfunksjoners (f.eks. entalpi, entropi og indre energi) egenskaper i beregninger.
• forklare hva som menes med en varmekraftmaskin i termodynamikken og kjenner til eksempler på varmekraftmaskiner fra dagliglivet.
• gjøre rede for varmepumpers virkemåte ned på komponentnivå.
• forklare begrepet luftfuktighet, herunder spesifikk og absolutt luftfuktighet.
• gjengi og forklare innholdet i fasediagrammet.
• forklare hvordan Mollier-diagrammet benyttes.
• beskrive faseoverganger.

Ferdigheter

Studenten kan:

• beregne energien som overføres mellom systemet og omgivelsene i reversible og irreversible prosesser, f.eks. i form av arbeid og varme.
• benytte tilstandslikninger i beregninger
• beregne entropiforskjeller for reversible og irreversible prosesser, f.eks. i en varmepumpe.
• beregne virkningsgraden for varmekraftmaskiner, effektfaktor for kjølemaskiner og COP for varmepumper.
• beregne relativ og absolutt luftfuktighet.
• bestemme duggpunktet ved regning og ved bruk av Mollier-diagrammet.

Generell kompetanse

Studenten kan:

• identifisere problemstillinger hvor termodynamikk kan benyttes.
• vurdere kvaliteten på eget og andres arbeid innenfor termodynamikken.
• kommunisere faglig korrekt og presist om termodynamiske spørsmål.

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

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

Ingen arbeidskrav.

Eksamen våren 2021 pga Covid-19:

Mappeeksamen:

Mappen skal inneholde:

1.Et sett med egenproduserte oppgaver med et omfang som tilsvarer tidligere skoleeksamener i emnet.

2. Detaljert løsningsforslag til oppgavene i 1

3. Et notat med refleksjoner og erfaringer fra arbeidet med oppgavene og løsningsforslaget.

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.

[Eksamen tidligere:]

Individuell skriftlig eksamen under tilsyn på 3 timer.

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.

Hjelpemidler våren 2021:

Alle

[Hjelpemidler tidligere:]

Alle trykte og skrevne hjelpemidler, samt kalkulator. MATLAB hvis teknisk mulig.

Gradert skala A-F.

En intern sensor. Ekstern sensor brukes jevnlig.