Hoppa till huvudinnehållet

IF1614 Termodynamik och statistisk fysik 7,5 hp

Kursomgångar saknas för tidigare och kommande terminer, samt för innevarande termin.
Rubriker med innehåll från kursplan IF1614 (VT 2015–) är markerade med en asterisk ( )

Innehåll och lärandemål

Kursinnehåll

  • Energi och värme
  • Gaslagar
  • Termodynamikens 1:a och 2:a huvudsats, entropi
  • Termodynamiska processer, Carnotprocessen, verkningsgrad och godhetstal
  • Värmetransport (strålning, konvektion, värmeledning)
  • Bose-Einstein, Fermi-Dirac och Maxwell-Boltzmanns fördelningar samt olika praktiska tillämpningar på dessa fördelningar (metaller, halvledare, strålning)
  • Tillståndssumma, tillståndstäthet
  • Fri energi, entalpi, Maxwellrelationer
  • Jorden som ett termodynamiskt system

Lärandemål

Kursen ger de grundläggande kunskaper och färdigheter inom termodynamik och statistisk fysik som en elektroingenjör kan behöva och som krävs för att få påbörja ett masterprogram inom ett fysikrelaterat ämnesområde. Studenterna ska kunna utnyttja sina kunskaper för att lösa grundläggande praktiskt orienterade problem inom området.

Efter fullgjord kurs ska studenterna kunna:

  • redogöra för begreppet energi samt hur energi lagras och omvandlas mellan olika former vid termodynamiska processer.
  • tillämpa idealiserade termodynamiska processer (isokor, isobar, isoterm och adiabat) både enskilt och såsom sammansatta i en termodynamisk kretsprocess.
  • behärska termodynamikens första och andra huvudsats samt kunna utnyttja detta vid beräkningar av energi och entropi.
  • relatera energiflöden i termodynamiska kretsprocesser till verkningsgraden hos motorer samt till godhetstal hos värmepumpar och kylmaskiner samt utföra beräkningar på detta.
  • genomföra beräkningar på värmetransportproblem (strålning, konvektion, värmeledning).
  • beskriva kopplingen mellan makroskopiska termodynamiska storheter och den statistiska fysikens beskrivning av motsvarande fenomen.
  • tillämpa statistiska fördelningar inom olika relevanta områden för en elektroingenjör (till exempel elektriska ledare, halvledare, strålning).
  • vara bekanta med grundläggande begrepp inom statistisk fysik.
  • beskriva de termodynamiska aspekterna av hållbar utveckling.
  • vara bekant med simuleringar av fysikaliska problem.

Kursupplägg

Ingen information tillagd

Kurslitteratur och förberedelser

Särskild behörighet

  • Grundläggande fysik (motsvarande IF1603)
  • Matematisk analys i flera variabler (motsvarande SF1626)
  • Statistik (motsvarande SF1901)

Rekommenderade förkunskaper

Ingen information tillagd

Utrustning

Ingen information tillagd

Kurslitteratur

O. Beckman et al, Energilära – grundläggande termodynamik, Liber

S.J. Blundell et al, Concepts in thermal physics, Oxford University Press


Tilläggsmaterial från institutionen.

Examination och slutförande

När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.

Betygsskala

A, B, C, D, E, FX, F

Examination

  • PRO1 - Projektuppgift, 1,5 hp, betygsskala: P, F
  • TEN1 - Tentamen, 6,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s samordnare för funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.

Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

Möjlighet till komplettering

Ingen information tillagd

Möjlighet till plussning

Ingen information tillagd

Examinator

Profile picture Magnus Andersson

Etiskt förhållningssätt

  • Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
  • Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
  • Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.

Ytterligare information

Kurswebb

Ytterligare information om kursen kan hittas på kurswebben via länken nedan. Information på kurswebben kommer framöver flyttas till denna sida.

Kurswebb IF1614

Ges av

SCI/Tillämpad fysik

Huvudområde

Teknik

Utbildningsnivå

Grundnivå

Påbyggnad

Ingen information tillagd

Kontaktperson

Magnus Andersson

Övrig information

Utvärderas i enlighet med Policy om Kursanalys, KTH-Handbok 2, Flik 14.1

Kursen ersätts från och med HT 2017 av SK1119,