Allmänt

Kunskaper om partiella derivator behövs motsvarande Geometri och analys II, som med fördel kan läsas samtidigt.

Behörighetskrav

Geometri och analys I, Mekanik KF eller Mekanik II.

Mål

Efter godkänd kurs skall studenten kunna:

• beskriva och tillämpa begreppen arbete, värme, inre energi, entropi, temperatur och termodynamiska observabler,
• beskriva termodynamiska system och tillstånd samt tillämpa termodynamikens huvudsatser,
• använda experimentella metoder för att undersöka termodynamiska samband,
• genomföra beräkningar på fasövergångar,
• analysera kretsprocessers teoretiska funktion och bestämma deras verkningsgrader,
• beräkna värmeledning och värmestrålning i olika geometrier.

Innehåll

Termodynamiska system och tillstånd. Grundbegrepp som värme, temperatur, inre energi, entalpi. Klassisk kinetisk gasteori, temperatur, hastighet och Maxwells hastighetsfördelning. Allmänna gaslagen och andra enkla tillståndsekvationer för gaser samt även tillståndsekvationer för andra fysikaliska system. Termodynamikens huvudsatser. Makroskopisk definition av och Boltzmanns ekvation för entropi. Termodynamiska potentialer. Maxwells och andra termodynamiska relationer. Fasövergångar.

Kretsprocesser med tekniska tillämpningar som värmemotorer och värmepumpar.

Värmeledning i olika geometrier. Värmestrålning inklusive Stefan-Boltzmanns och Wiens lagar.

Undervisning

Föreläsningar med räkneövningar. Laborationer i projektform.

Examination

Skriftlig tentamen (3 hp) Laborationer som examineras med muntlig presentation i seminarieform (2 hp). Muntlig examination för högre betyg.