Kursplan för

Statistisk termodynamik med tillämpningar
Thermodynamics with Applications

FMFF06, 7.5 högskolepoäng, G2 (Grundnivå, fördjupad)

Gäller för: 2024/25
Fakultet: Lunds tekniska högskola
Beslutad av: Programledning N
Beslutsdatum: 2024-04-10
Ikraftträdande: 2024-05-08

Allmänna uppgifter

Huvudområde: Teknik Fördjupning: Grundnivå, kurs/er som inte kan klassificeras
Obligatorisk för: F2
Undervisningsspråk: Kursen ges på svenska

Syfte

Termodynamiken är en grundläggande fysikalisk teori som har tillämpningar inom de flesta områden av fysik och teknik. Syftet med kursen är att ge såväl tillämpningar som en bas för fortsatta studier inom bl a atom-, förbrännings- och fasta tillståndets fysik. Utgående från termodynamiken, vars grunder i statistisk form behandlas i kursens första del, får studenten tillämpa och fördjupa sina kunskaper genom att genomföra ett projekt. Projekten är kopplade till forskningsområden som starkt bidrar till kunskapsutvecklingen inom området hållbar utveckling, och anknyter till ett urval av SCB:s indikatorer: "Hållbar konsumtion och produktion", "Miljö och klimat" och "Global utveckling". Förståelse för och grundläggande kunskaper inom området är centralt för utvecklingen av det hållbara samhället.

Mål

Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten

Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten

Värderingsförmåga och förhållningssätt
För godkänd kurs skall studenten

Kursinnehåll

Termodynamik: Första huvudsatsen. Inre energi, arbete och värme. Isoterma och adiabatiska processer i gaser. Andra huvudsatsen. Entropi som statistisk storhet. Temperatur och olika jämviktsvillkor. PV-diagram och verkningsgrad hos flertalet värmemaskiner och effektiv användning av energi. Boltzmannfaktorn och Maxwells hastighetsfördelning. Ideala kvantgaser och Fermigaser vid låga temperaturer. Förbränning.

Inspirationsföreläsningar som behandlar såväl specifika problem som övergripande frågeställningar inom området hållbar utveckling. Projekten innebär fördjupning inom ett ämnesområde relevant för hållbar utveckling, t.ex. termokemisk omvandling, förnyelsebar energi, effektiv energianvändning, energilagring  eller klimatfysik.

Kursens uppläggning. Lp 1 HT: Föreläsningar och övningar samt en laboration, ”Kretsprocesser”. Avslutas med deltentamen. Lp 2 HT: Inledande föreläsningar och laboration ”Förbränning”, därefter projektarbete som avslutas med redovisning i grupper. Föreläsning som beskriver hur en vetenskaplig/teknisk rapport skrives. Varje projekt ska redovisas skriftligt och med en muntlig presentation.

Kursens examination

Betygsskala: TH - (U, 3, 4, 5) - (Underkänd, Tre, Fyra, Fem)
Prestationsbedömning: Skriftlig tentamen efter första delen av kursen. Godkända laborationsrapporter. Muntlig och skriftlig presentation av projekt. Betyget på kursen beräknas från skriftlig tentamen och projekt till lika delar. Betygen på godkänd tentamen och projekt adderas, där summan 6–7 ger slutbetyget 3, summan 8 ger slutbetyget 4 och summan 9–10 ger slutbetyget 5.

Om så krävs för att en student med varaktig funktionsnedsättning ska ges ett likvärdigt examinationsalternativ jämfört med en student utan funktionsnedsättning, så kan examinator efter samråd med universitetets avdelning för pedagogiskt stöd fatta beslut om alternativ examinationsform för berörd student.

Moduler
Kod: 0121. Benämning: Statistisk termodynamik.
Antal högskolepoäng: 3.5. Betygsskala: TH - (U, 3, 4, 5). Prestationsbedömning: Skriftligt prov. Modulen omfattar: Statistisk termodynamik
Kod: 0221. Benämning: Projekt inom hållbar utveckling.
Antal högskolepoäng: 3.0. Betygsskala: TH - (U, 3, 4, 5). Prestationsbedömning: Skriftlig och muntlig projektredovisning. Modulen omfattar: Projekt inom området hållbar utveckling
Kod: 0321. Benämning: Laborationer.
Antal högskolepoäng: 1.0. Betygsskala: UG - (U, G). Prestationsbedömning: Godkända laborationer.

Antagningsuppgifter

Förutsatta förkunskaper: FAFA55 Kvantfysikaliska koncept.
Begränsat antal platser: Nej
Kursen överlappar följande kurser: FMFF05

Kurslitteratur

Kontaktinfo

Kursansvarig: Marcus Dahlström, marcus.dahlstrom@matfys.lth.se

Övrig information

Enstaka moment kan ges och examineras på engelska. Detta omfattar högst 1,5 hp, i form av laborationer eller inlämningsuppgifter.