Aktuel periode Aktuel periode 2018 Forår 2017 Forår 2016 Forår 2015 Forår 2014 Forår
Se studieforløb hvor kurset indgår Se overgangsordninger
Dansk English

FY523: Termisk Fysik I (5 ECTS)

STADS: 07005701

Niveau
Bachelorkursus

Undervisningsperiode
Kurset er placeret i forårssemesteret.

Ansvarlige undervisere
Email: ipsen@memphys.sdu.dk

Skemaoplysninger
Hold Type Dag Tidsrum Lokale Uger Kommentar
Fælles I Tirsdag 12-14 U23A 6
Fælles I Tirsdag 12-14 U24 7-11
Fælles I Torsdag 08-10 U23A 6
Fælles I Torsdag 08-10 U14 7-11
Fælles I Fredag 08-10 U23A 5
H18 TE Onsdag 14-16 U28A 10-11
H18 TE Fredag 08-10 U23A 6
H18 TE Fredag 08-10 U48 7-11
Vis hele skemaet
 Vis personligt skema for dette kursus.

Indgangskrav:
Ingen

Faglige forudsætninger:
Studerende, der følger kurset, forventes at:
  • Have kendskab til principperne i mekanik.
  • Kunne anvende multivariabel matematisk analyse.


Formål
Kurset giver en teoretisk indføring i grundbegreberne i Termodynamik og Statistisk Termodynamik, og viser deres anvendelser til modellering af udvalgte fysiske og kemiske systemer og til fortolkning af eksperimentelle målinger. Ved kursets afslutning ventes den studerende at være i stand til at anvende disse begreber på en forelagt fysisk problemstilling og foretage en termodynamisk analyse.

Kurset bygger oven på den viden, der er erhvervet i introducerende mekanik, og giver et fagligt grundlag for at studere fysiske systemer som involverer mange frihedsgrader, f.eks. i faststoffysik, bløde materialer, transportteori, faseovergange og højenergifysik , der er placeret senere i uddannelsen.

I forhold til uddannelsens kompetenceprofil har kurset eksplicit fokus på at:
  • Give kompetence til at karakterisere termiske fænomener.
  • Give færdigheder i termodynamisk analyse.
  • Give generel viden om naturen af termiske fænomener.


Målbeskrivelse
Efter endt kursus forventes den studerende at kunne:
  1. forklare og anvende termodynamikkens love.
  2. benytte Maxwells relationer.
  3. opskrive og benytte termodynamiske ligevægtsbetingelser.
  4. forklare og benytte de termodynamske potentialer.
  5. forklare og anvende betingelsen om termodynamisk stabilitet.
  6. etablere statistisk mekaniske sandsynlighedsmål ved hjælp af maksimum entropi metoden.
Indhold
Kurset giver en indføring i termodynamik og en introduktion til  statistisk termodynamik: 
  • De grundlæggende elementer i termodynamik: tilstandsfunktioner, 1. og 2. lov, termodynamiske potentialer og responsfunktioner (varmekapacitet, kompressibilitet, susceptibilitet etc.) udledes og diskuteres ved brug af simple eksempler, fx den ideale og reale gasser.
  • Det termodynamiske grundlag for beskrivelsen af strukturel stabilitet, kemisk ligevægt og faseomdannelse gennemgås.
  • Det statistiske grundlag introduceres og relateres til den termodynamiske beskrivelse.
  • Basale relationer mellem ligevægtsfluktuationer og susceptibiliteter gennemgås.
  • Eksempler: adsorption på overflader, piezo -og pyroelektricitet, reale gasser, væskeblandinger, gummielasticitet, hulrumstråling og fordampning.
Der indgår en teoretisk afleveringsopgave/projektopgave
 


Litteratur
  • Ashley H. Carter: Classical and Statistical Thermodynamics, Pretence Hall.


Kursets hjemmeside
Dette kursus benytter e-learn (blackboard).

Forudsætningsprøver
Ingen

Eksamen- og censurform:
  1. Skriftlig projektrapport efterfulgt af en kort mundtlig eksamen (15 min), der tager udgangspunkt i projektet. Bedømmes samlet, karakter efter 7-trinsskalaen, intern censur. (5 ECTS). (07005702).
Nærmere beskrivelse af eksamensreglerne vil blive offentliggjort under 'Course Information' på kursets side i Blackboard.
 


Vejledende timetal
På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.
Introfase: 28 timer
Træningsfase: 14 timer, heraf:
 - Eksaminatorie: 14 timer

Aktiviteter i studiefasen
Projekt: omfattende analyse af en problemstilling fra termisk fysik ved hjælp af termodynamiske begreber og formalismer.Undervisningsform
Kurset gives som forelæsninger (2-4 timer) som umiddelbart efter følges op af regneøvelser (2 timer) I det forelæste pensum.  Projektet er bygget på et tema med en fysisk eller teknologisk problemstilling hvor alle aspekter af den termodynamiske formalisme bringes I anvendelse.

Sprog
Dette kursus undervises på engelsk, hvis der deltager internationale studerende, ellers undervises på dansk.

Kursustilmelding
Se tilmeldingsfrister.

Pris for åben uddannelse
Se priser for enkeltkurser.

Denne kursusbeskrivelse var gyldig fra 1. februar 2017 til 31. august 2018.