Termodynamik B 6 hp

Om kursen

Kursen innehåller grundläggande begrepp, verktyg och samband inom termodynamiken. Kursen inleds med en introduktion till några grundläggande begrepp inom termodynamiken: termisk jämvikt, temperatur, värme och arbete, termodynamikens första huvudsats, värmekapacitet, ekvipartitionsprincipen, entalpi och latent värme. Tillståndsekvationen för en ideal gas härleds ur ett mikroskopiskt perspektiv. Transportegenskaper som värmeledning, strålning, konvektion, diffusion och viskositet diskuteras. Termodynamikens andra huvudsats härleds utifrån ett statistiskt betraktelsesätt. Begreppen mikro- och makrotillstånd, degeneration och entropi introduceras. Den statistiska utgångspunkten används även för att bestämma tillstånd för en paramagnet, för en fast kropp och för en ideal gas. Temperaturbegreppet diskuteras genom att analysera termisk jämvikt utifrån ett statistiskt betraktelsesätt. En liknande metod används för att koppla entropi till tryck vid jämvikt. Begreppen diffusionsjämvikt och kemisk potential introduceras. Värme- och kylmaskiner studeras med första och andra huvudsatsen som utgångspunkter. Kursen innehåller en behandling av den ideala Carnotcykeln, Ottocykeln och Dieselcykeln. Slutligen behandlas och exemplifieras begreppet fri energi. Fasövergångar diskuteras och Clausius-Clapeyrons relation härleds. Van der Waals modell för gaser studeras. Kursen omfattar en teoridel om 4,5 hp och en experimentell laborationsdel om 1,5 hp.