Energi förr och nu - TERMODYNAMIK
LFY120-E och FYF110D-E
Föreläsare:
Bengt-Erik Mellander, tel. 772 3340, Studentcentrum
Origo, Kemigården 1, e-post: f5xrk@chalmers.se
Räkneövningsledare:
Ulf
Torkelsson tel. 772 3136 e-post: torkel@chalmers.se
Labassistenter:
Johannes
Svensson
Stina Guldbrand
Samira Mousavi Nik
med flera
Kursens hemsida:
http://fy.chalmers.se/~f5xrk/termoLFY120.htm
Kursmaterial:
"Energilära
-grundläggande termodynamik" av Olof Beckman, Göran Grimvall, Bengt
Kjöllerström och Tage Sundström (Liber förlag)
Undervisningen:
Föreläsningar,
räkneövningar och laborationer (7 grupper). Gruppindelning till laborationerna
sker på lektionen den 4:e september.
Schema:
Det officiella schemat finns på TimeEdit. Välj kurs och LFY120GU eller FYF110GU
Två extra räkneövningar kommer
att tillkomma i slutet av kursen!
Tentamen:
Delkursen avslutas med en
skriftlig hemtentamen.
Regler: Hemtentamen sker i
grupper om upp till två studenter. Alla hjälpmedel är tillåtna för att lösa
uppgifterna. Varje grupp lämnar in en gemensam lösning och var och en måste
kunna redogöra för alla detaljer i de lösningar som lämnats in. Inlämning och
redogörelse: senast 29 oktober. Tid och plats för inlämning och redogörelse
efter överenskommelse med examinator, närvaro är obligatorisk. Betygsskala:
Underkänd/Godkänd/Väl Godkänd. För godkänd tentamen fordras 8,5 poäng, för väl
godkänd krävs 13,5 poäng. Finns du inte på kursens e-postlista, hör av dig till
examinator så får du tentan 1 oktober.
Laborationer:
T4 Varmluftsmotorn, rum F7202
T6 Solabsorbtion,
rum F7204
Labhandledningarna laddar du ner här (du skall ha varianten ”för FYL200”)
Som förberedelse till
laborationen ska labhandledningarna läsas igenom noga
och instuderingsfrågorna besvarade. Dessutom bör du ha läst igenom relevanta
teoriavsnitt i läroboken. Slutligen: Kom i tid till laborationen!
Anmälan till laborationer sker i
samband med föreläsningarna. Notera att maxantalet är 8 studenter per
laborationstillfälle. Om du t.ex. på grund av sjukdom missar en laboration
skall du snarast möjligt ta kontakt med Bengt-Erik Mellander
för att få en ny labtid.
Preliminärt
föreläsningsprogram
Föreläsning 1:
Introduktion: Energiprincipen, energiflöde,
substansmängd, tryck, aggregationstillstånd, fasomvandlingar, historia, kap. 1,
2, 17
Föreläsning 2:
Temperatur,
ideal gas: Termodynamikens
nollte sats, temperatur och jämvikt, gasernas allmänna tillståndslag, ideal
gas, reell gas: van der Waals lag, reversibla och irreversibla processer,
fasdiagram, kap. 3, 4
Föreläsning 3:
Kinetisk
gasteori: Maxwell-Boltzmanns hasighetsfördelning, medelfriväg, stöttal och effusion, ekvipartitionsprinicpen,
fleratomiga molekyler m.m. kap. 5
Föreläsning 4:
Kinetisk
gasteori forts, kap 5. Fotongasen: Svartkropp, Plancks,
Wiens och Stefan-Boltzmanns lagar, kap 6
Föreläsning 5:
Energitransport:
Värmeledning,
Värmegenomgång, Konvektion, Värmeflöde,
kap 8
Föreläsning 6:
Termodynamikens
1:a huvudsats: Arbete,
värme, termodynamikens första huvudsats, värmekapacitet, kap. 10
Föreläsning 7:
Termodynamikens
1:a huvudsats (forts): Entalpi, adiabatiska processer, fri expansion, kap. 10
Föreläsning 8:
Termodynamikens
2:a och 3:e huvudsats: Kretsprocesser, Carnot-processen, termodynamikens
andra huvudsats, kap. 11
Föreläsning 9:
Termodynamikens
2:a och 3:e huvudsats (forts): Entropi, entropi och reversibilitet, tredje huvudsatsen, kap. 11
Värmemaskiner och kylmaskiner,
värmepumpar, kylskåp, kap. 13
Föreläsning 10:
Energi: Energikällor och energianvändning, kap. 15
Uppgifter till
räkneövningarna
|
|
Kapitel |
Problem
som preliminärt kommer gås igenom |
Lämpliga
uppgifter att i räkna själv |
|
RÖ 1 |
1-4 |
1.7, 2.8, 4.5, (3.2), (4.1) |
1.5,
1.6, 1.8, 1.9 |
|
RÖ 2 |
5, 6, 8 |
5.5, 8.2, 8.6, 6.4 |
5.3,
5.6, 5.9, 6.1 |
|
RÖ
3 |
10 |
10.1, 10.5, 10.9, 10.7 |
10.2, 10.4, 10.6, 10.8, 10.10 |
|
RÖ 4 |
11 |
11.7, 11.11, 11.4 |
11.1, 11.3, 11.5 |
|
RÖ 5 |
11, repetition |
Repetition |
11.8 -11.10 |
|
RÖ 6 |
13,
repetition |
13.4,
repetition |
13.1, 13.2,
13.3 |
Länkar
Bränslecellskurs
Om bränsleceller: http://fy.chalmers.se/ef/Brcell.htm
Om evighetsmaskiner: Perpetuum Mobile
Diverse animationer som
åskådliggör termodynamiska fenomen:
Ideal atmosfär: http://www.chem.uci.edu/education/undergrad_pgm/applets/canonical/canonical.htm
Ideal gas, molekylmodell: http://www.phy.ntnu.edu.tw/java/idealGas/idealGas.html
Irreversibilitet: http://www.chem.uci.edu/education/undergrad_pgm/applets/happy/happy.htm
Kemiska reaktioner: http://www.chem.uci.edu/education/undergrad_pgm/applets/sim/simulation.htm
Kinetisk gasteori i 2-dim.: http://comp.uark.edu/~jgeabana/mol_dyn/KinThI.html
Mikrovågsugn: http://www.colorado.edu/physics/2000/microwaves/index.html
Termodynamikens 2:a lag: http://www.chem.uci.edu/education/undergrad_pgm/applets/bounce/bounce.htm
Tryckkammare: http://jersey.uoregon.edu/vlab/Piston/index.html
Värmeledningsekvationen: http://www.math.utah.edu/~veronese/heat.html
Termodynamik (Kemi): http://www.chem.uci.edu/education/undergrad_pgm/applets/
Senast uppdaterad: 08-10-01