Termodynamik

Kompetensmål

Efter att ha erlagt kursen, kan studenten:

1. utföra fysikaliska mätningar och analysera resultaten,
2. behandla vätskeströmmar med hjälp av kontinuitetsekvationen och Bernoullis ekvation,
3. behandla värmeutvidgning av elastiska kroppar, samt elastiska deformationer orsakade av vätsketryck och mekaniskt tryck,
4. tillämpa termodynamikens huvudsatser på termodynamiska processer,
5. förklara sambandet mellan den kinetiska gasteorin och idealgasens tillståndsekvation,
6. bestämma verkningsgraden och effektivitetsfaktorer för cykliska termodynamiska processer och analysera förändringar i tillståndsvariabler under processerna.

Innehåll

Kärnstoff:

Att veta: Grundbegrepp: tryck, volym, temperatur, inreenergi, entropi, värme, termodynamiskt arbete, värmekapacitet, spänning, elasticitetsmodulen; Kontinuitetsekvationen och Bernoullis ekvation; Värmeledning; Kinetisk gasteori och ekvipartitionsprincipen; Maxwell hastighetsfördelning; Idealgasens tillståndsekvation; Termodynamikens huvudsatser; Termodynamiska processer i pV-diagrammet; Cykliska processer: värmekraftmaskiner, kylmaskiner, värmepumpar.

Att tillämpa: Strömningshastigheten och trycket i en okomprimerbar vätska utan virvlar; en stavs töjning och kompression pga tryck, spänning och temperaturväxlingar; Ledning av värme i olika ämnen; Tillståndet i en gas med hjälp av tillståndsekvationen; Förändringen i inreenergi i ett system och den mottagna värmen och det gjorda arbetet för systemet i termodynamiska processer och cykliska processer.

Kompletterande stoff:

Att veta: Andra tillståndsekvationer än idealgaslagen; Dulong och Petits lag; Processer i andra diagram än pV-diagram; Entalpi; Diffusion.

Att tillämpa: Medelfarten och den mest sannolika farten från Maxwells hastighetsfördelning; kompressionsförhållandet i en värmekraftmaskin.