Målet med kursen är att den studerande ska förvärva kunskaper om termodynamik samt kännedom om termodynamiska tillämpningar. Kursen inleds med en introduktion av begrepp som temperatur, termisk jämvikt, arbete, värme, värmekapacitet samt entalpi. Entropi definieras som en makroskopisk storhet och diskuteras i relation till termodynamikens andra huvudsats. Därefter behandlas värme- och kylmaskiner och verkningsgraden för olika tillämpningar jämförs med den ideala Carnotcykeln. Transportegenskaper som värmeledning, strålning och konvektion diskuteras. Kemisk potential introduceras för att beskriva diffusiv jämvikt. Slutligen behandlas och exemplifieras begreppet fri energi. Kursen innehåller övningar för att undervisa fysik på gymnasienivå. Kursen omfattar en teoridel om 3 hp och en experimentell laborationsdel om 1,5 hp.
Förväntade studieresultat
För att uppfylla målen för kunskap och förståelse ska den studerande kunna:
definiera och beskriva grundläggande begrepp och samband inom termodynamiken som temperatur, värme och arbete, termodynamikens första huvudsats och värmekapacitet
formulera termodynamikens andra huvudsats och ge exempel på följdverkningar
illustrera termodynamiska processer i PV-diagram
definiera olika termodynamiska potentialer och ge exempel på när de kan användas
definiera och beskriva begreppen värmeledning, konvektion och svartkroppsstrålning
För att uppfylla målen för färdighet och förmåga ska den studerande kunna:
analysera och lösa problem inom de områden av termodynamik som ingår i kursen
beräkna verkningsgrad för värmemaskiner samt köld- och värmefaktorer för kylmaskiner och värmepumpar
planera och demonstrera ett undervisningsinslag inom termodynamik på gymnasienivå
genomföra experiment, värdera de experimentella resultaten och i både skriftlig och muntlig form presentera dessa
För att uppfylla målen för värdering och förhållningssätt ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
visa förmåga att göra bedömningar med hänsyn till vetenskapliga och etiska aspekter vid presentation av resultat vid laborativt arbete
kritiskt granska och utvärdera undervisningsinslag inom termodynamik på gymnasienivå.
Behörighetskrav
För tillträde till kursen krävs Flervariabelanalys, 7,5 hp och Klassisk mekanik, 7,5 hp eller motsvarande.
Undervisningens upplägg
Undervisningen bedrivs i form av föreläsningar, räkneövningar samt handledning vid laborationer. Laborationerna är obligatoriska.
Examination
Examinationen på kursens teorimoment sker individuellt i form av en skriftlig salstentamen vid kursens slut. På skriftlig salstentamen sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (G) eller Väl godkänd (VG). Examinationen på kursens laborationsmoment sker individuellt genom muntliga redovisningar och en skriftlig rapport. På skriftliga rapporter och på muntliga redovisningar sätts något av betygen Underkänd (U) eller Godkänd (G). På hela kursen ges något av betygen Underkänd (U), Godkänd (G) eller Väl godkänd (VG). För att bli godkänd på hela kursen krävs att alla moment är godkända. Under förutsättning att alla moment är godkända blir betyget på hela kursen detsamma som på teorimomentet. Den som godkänts i ett prov får inte undergå förnyat prov för högre betyg.
Examinator kan besluta om avsteg från kursplanens examinationsform. Individuell anpassning av examinationsformen ska övervägas utifrån studentens behov. Examinationsformen anpassas inom ramen för kursplanens förväntade studieresultat. Student som har behov av en anpassad examination ska senast 10 dagar innan examinationen begära anpassning hos kursansvarig institution. Examinator beslutar om anpassad examination som sedan meddelas studenten.
En student som utan godkänt resultat har genomgått två prov för en kurs eller en del av en kurs, har rätt att få en annan examinator utsedd, om inte särskilda skäl talar emot det (HF 6 kap. 22 §). Begäran om ny examinator ställs till prefekten för Institutionen för fysik. För mer information, se Regler för betyg och examination FS 1.1-574-22.
Student har rätt att få prövat om tidigare utbildning eller motsvarande kunskaper och färdigheter förvärvade i yrkesverksamhet kan tillgodoräknas för motsvarande utbildning vid Umeå universitet. Ansökan om tillgodoräknande skickas in till Studentcentrum/Examina. Mer information om tillgodoräknande finns på Umeå universitets studentwebb, www.student.umu.se, och i högskoleförordningen (6 kap). Ett avslag på ansökan om tillgodoräknande kan överklagas (Högskoleförordningen 12 kap) till Överklagandenämnden för högskolan. Detta gäller såväl om hela som delar av ansökan om tillgodoräknande avslås.
Övriga föreskrifter
I det fall att kursplan upphör att gälla eller genomgår större förändringar, garanteras studenter minst tre provtillfällen (inklusive ordinarie provtillfälle) enligt föreskrifterna i den kursplan som studenten ursprungligen varit kursregistrerad på under en tid av maximalt två år från det att tidigare kursplan upphört att gälla eller kursen slutat erbjudas.
