Kursussøgning, efter- og videreuddannelse – Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

Kursussøgning, efter- og videreuddannelse

Termodynamik og projekt (Termo)

Praktisk information
Studieår 2016/2017
Tidspunkt
Blok 3
Niveau Bachelor
ECTS 7,5 ECTS
Kursusansvarlig
  • Bo Møllesøe Vinther (8-667a6d72786c69764472666d326f7932686f)
  • Niels Bohr Institutet
Kursusnummer: NFYB10001U

Engelsk titel

Thermodynamics and Project (Termo)

Kursusindhold

Kurset introducerer termodynamikken (varmelæren), både fra den klassiske (Boltzmann/Gibbs) og fra den moderne statistisk mekaniske synsvinkel. Fundamentet for at bestemme hvad der sker i en given termodynamisk proces, med eller uden varmeudveksling udvikles. Det statistik mekaniske begrebsapparat introduceres som grundlag for udledning af til eksempel ligefordelingsloven og til den videre forståelse af begreber som faseovergange.

Projektet tager udgangspunkt i et delvist selvvalgt emne, og der lægges op til diskussion og evaluering af kvantitative resultater.

Begreberne temperatur, varme, arbejde, energi, fri energi og entropi defineres nøje i forbindelse med introduktion af termodynamikkens 1. og 2. hovedsætninger. Yderligere beskrives tilstandsligningen (idealgasloven) og begrebet varmekapacitet. Konsekvenserne af hovedsætningerne i konkrete fysiske situationer beskrives for eksempel ved brug af termodynamiske (PV) diagrammer. Begrebet multiplicitet og tilstandssum introduceres sammen med den sandsynlighedsteoretiske definition på entropien. Sammenhængen mellem entropi og varme etableres.

Projektet er et teoretisk, eksperimentelt, observationelt og/eller numerisk projet i et fysisk fagområde. Det udføres i grupper af typisk 3-4 studerende under vejledning.

Målbeskrivelse

Færdigheder
Kurset skal bringe den studerende i stand til at:
 

  • Beskrive begreberne tryk, temperatur, volumen, varme, arbejde, energi og entropi
  • Beskrive 1. og 2. hovedsætning.
  • Kunne håndtere begreberne frie energier og ligevægt i forskellige simple fysiske situationer (konstant tryk, konstant volumen m.v.).
  • Være i stand til at afgøre under hvilke forhold varmekapaciteten, der måles er CV eller CP, og bestemme sammenhængen imellem de to.
  • Kunne anvende idealgasligningen og hovedsætningerne i forhold til konkrete fysiske problemstillinger.
  • Kunne analysere og gøre overslagsberegninger i simple fysiske situationer, altså at kunne give intelligente bud på spørgsmål som: ”Hvor meget ændres en ballons volumen, hvis den lægges i fryseren?”, ”Hvor varm bliver luften i en cykelpumpe, når man holder for hullet og presser den sammen af alle kræfter?”, ”Hvad er lufttemperaturen i 10 km’s højde?”, ”Hvad får man mest varme ud af et kg aluminium eller 1 kg bly, begge ved 100 graders celcius?”
  • Analysere simple situationer som plat og krone og se sammenhængen med de termodynamiske begreber.
  • Kunne komme med bud på hvorledes for eksempel entropien måles i konkrete (simple) fysiske processer
  • Kunne regne på fysiske systemer med brug af tilstandssummer
  • Projektet: Kunne sætte sig ind i et begrænset fagområde, vurdere egne idéer og resultater i forhold til etablerede teorier og eksisterende viden.
  • Projektet: Skabe overblik og sammenhæng i opnåede resultater og skrive en fyldestgørende rapport.
  • Projektet: Kunne disponere og fremlægge en kort mundtlig redegørelse for en del af projektet.

Viden
Der opnås en beherskelse af begreberne i termodynamikken og den statistiske fysik. Ved forsøgsaktiviteter opnås en konkret forståelse af de abstrakte begreber som temperatur, indre energi, varme, arbejde, mikro- og makrotilstande, entropi mv.

Kompetencer
Den studerende vil kunne sammensætte en tidligere forståelse af termodynamikken med ny viden om statistik og opnå en udvidet, ny forståelse for og evne til at beskrive termodynamikken.

Via projektet opnås evne til delvist selvstændigt at kunne strukturere og tilrettelægge et længerevarende projekt under vejledning, samt at kunne formidle dette, vurdere ens resultater, samt bedømme styrker og svagheder ved den valgte løsningsmetode.

Anbefalede faglige forudsætninger

I matematik forudsætter kurset kendskab til multiple integraler, summer, især potensrækker, Taylorudvikling. I fysik fordres kendskab til grundlæggende mekanik. For fysikstuderende dækkes disse forudsætninger af kurserne MatIntro, LinAlg, MEK 1 og MEK 2.

Bemærkninger

NB: Hvis du skal til reeksamen i førsteårsprojekt, kontakt proj1adm@nbi.dk med det samme.

Tilmelding

Som meritstuderende - klik her!

Som enkeltfags-studerende (efter- og videreuddannelse) - klik her!

Uddannelse

Bacheloruddannelsen i de fysiske fag
Bacheloruddannelsen i naturvidenskab og it
Bacheloruddannelsen i matematik

Studienævn

Studienævn for Fysik, Kemi og Nanoscience

Kursustype

Enkeltfag dagtimer (tompladsordning)

Varighed

1 blok

Skemagruppe

C
---- SKEMA LINK ----

Undervisningsform

Forelæsninger, øvelser og projektarbejde

Kapacitet

Ingen begrænsning

Undervisningssprog

Dansk

Undervisningsmateriale

Daniel Schroeder: An introduction to Thermal Physics

Arbejdsbelastning

Kategori Timer
Forelæsninger 21
Teoretiske øvelser 21
Praktiske øvelser 14
Projektarbejde 69
Eksamen 4
Forberedelse 77
Total 206

Eksamen

Prøveform

Mundtlig prøve, 10 minutter
Skriftlig prøve, 4 timer med opsyn.
Eksamen rummer to dele.
Del 1: En 10 minutters individuel mundtlig fremstilling på baggrund af en projektrapport udarbejdet i grupper. Den individuelle mundtlige fremstilling vægter med 1/3.
Del 2: 4 timers skriftlig eksamen, der vægter 2/3.

De to dele af eksamen kan gennemføres hver for sig, men kurset kan ikke bestås, hvis enten projektet eller den skriftlige termo eksamen vurderes til karakteren -3 eller 00.

Hjælpemidler

Alle hjælpemidler tilladt

OBS: Hvis den skriftlige eksamen afholdes på ITX, stiller ITX computer til rådighed. Egen computer, tablet eller mobiltelefon må IKKE medbringes. Lærebøger og noter medbringes i papirform eller på USB-stik.

Bedømmelsesform

7-trins skala

Kriterier for bedømmelse

Karakteren 12 gives for den fremragende præstation, der demonstrerer udtømmende opfyldelse af kursets målbeskrivelse, med ingen eller få uvæsentlige mangler.

Censurform

Ingen ekstern censur
Flere interne bedømmere.

Reeksamen

Kun i ej beståede dele af eks. hhv. projekt eller 4t skr. prøve
Er indst.krav. ej opfyldt, skal en opgave svarende til 1t skr. prøve afleveres og godkendes en mrd inden skr. reeks.
V. max 10 tilmeldt ændres skr. eks. til mdtl prøve u. forberedelse, ca 30m.
Er projektet ikke udført skal kurset følges igen. Studerende der har udført projekt, men ikke bestået mdtl fremstilling, afleverer en revideret rapport og en ny mdtl fremstilling.

Mere information om kurset
Er du BA- eller KA-studerende?
Er du bachelor- eller kandidat-studerende, så find dette kursus i kursusbasen for studerende:

Kursusinformation for indskrevne studerende