Kursplan för
Termodynamik
Thermodynamics
KFK080, 7,5 högskolepoäng, G1 (Grundnivå)
Gäller för: Läsåret 2012/13
Beslutad av: Utbildningsnämnd 2
Beslutsdatum: 2012-04-04
Allmänna uppgifter
Huvudområde: Teknik.
Obligatorisk för: K2
Valfri för: Pi4
Undervisningsspråk: Kursen ges på svenska
Syfte
Att ge studenterna en insikt i klassisk termodynamik. Att
förmedla en förståelse för de termodynamiska begreppen och
teorierna och att öva upp förmågan att lösa problem utifrån
denna insikt.
Mål
Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten
- Kunna formulera och förklara termodynamikens första och andra
huvudsatser och kunna utföra beräkningar av energi och entropi
vid tillståndsförändringar.
- Kunna definiera och förklara begreppen fri energi och kemisk
potential och med hjälp av dessa kunna bestämma
jämviktstillstånd.
- Behärska termodynamiken för blandningar och kunna göra
förutsägelser om kolligativa egenskaper, så som osmotiskt tryck,
kokpunktshöjning och smältpunktssänkning utifrån kunskap om
systemets sammansättning.
- Kunna formulera och förklara den termodynamiska grunden för
jämviktsekvationer i kemiska system.
Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten
- Behärska beräkningar av tryck, volym och temperatur i gaser,
såväl ideala som icke ideala.
- Visa förmåga att både praktiskt och teoretiskt kunna
beräkna egenskaper hos fasjämvikter i en- och
tvåkomponentsystem, så som tryck- och temperaturberoende av
ångtryck och kokpunkt.
- Visa förmåga att både praktiskt och teoretiskt kunna utföra
beräkningar av samband mellan jämviktskonstant, koncentration,
tryck och temperatur i kemiska jämvikter.
- Med hjälp av miniräknare kunna utföra numeriska operationer
så som derivering, integrering, lösning av ekvationer med
implicita variabler samt minstakvadratanpassning av data till
polynom.
- Beskriva och göra beräkningar i fasdiagram för två
komponenter.
- Kunna skriva enkla, men fullständiga,
laborationsredogörelser.
- Ha förmåga att värdera giltigheten i de modeller för
grundläggande termodynamiska system som presenterats i kursen, så
som ideala gaser och ideala lösningar.
Värderingsförmåga och förhållningssätt
För godkänd kurs skall studenten
- Ha verktyg för att kunna diskutera vardagsfenomen utifrån
grundläggande termodynamiska resonemang.
- Ha verktyg för att kunna värdera information i omvärlden
(t.ex. från media) utifrån termodynamiska resonemang.
Kursinnehåll
- Termodynamiska grundbegrepp som arbete och värme, entropi,
entalpi, fri energi och kemisk potential.
- Tillståndsekvationer för gaser.
- Beräkningar på reversibla, irreversibla och adiabatiska
processer.
- Kvantitativ behandling av fasjämvikter i
enkomponentsystem.
- Kvantitativa beräkningar av samband mellan tryck, temperatur
och sammansättning i icke-ideala tvåkomponentsystem med en eller
flera faser. Detta innefattar bl.a. begrepp som partiell molär
storhet och aktivitet, beräkning av kolligativa egenskaper och
termodynamisk beskrivning av destillation.
- Termodynamisk behandling av kemisk jämvikt.
Kursens examination
Betygsskala: TH
Prestationsbedömning: Examination sker genom en skriftlig tentamen. För slutbetyg krävs också att kursens fyra obligatoriska laborationer är godkända.
Antagningsuppgifter
Förutsatta förkunskaper: FMA420 Linjär algebra, FMAA01 Endimensionell analys, KOO101 Grundläggande kemi.
Begränsat antal platser: Nej
Kursen överlappar följande kurser: KFKA05, KFKF01
Kurslitteratur
- Atkins, PW: Physical Chemistry, 9th Ed. Oxford 2009. ISBN: 9780199543373.
Kontaktinfo och övrigt
Kursansvarig: Bengt Jönsson, Bengt.Jonsson@bpc.lu.se
Hemsida: http://www.cmps.lu.se/bpc/teaching/