Planering Fysik för n och BME, ht-16, lp 1 Kurslitteratur: Göran Jönsson: Fysik i vätskor och gaser, Teach Support markerar mycket viktigt

Transkript

1 Planering Fysik för n och BME, ht-16, lp 1 Kurslitteratur: Göran Jönsson: Fysik i vätskor och gaser, Teach Support markerar mycket viktigt avsnitt, * markerar överkurs. Fem övningstillfällen är rödmarkerade. Dessa är obligatoriska och vid dem kommer små testuppgifter i Termodynamik att delas ut och lösas. Du måste vara närvarande på minst 4 av dessa 5 övningar. 1. TEMPERATUR 29/8 Varmt och kallt 13 Temperaturskalor Termodynamisk jämvikt Vad är temperatur? Värmeutvidgning Längdutvidgning Volymutvidgning Volymutvidgning av vatten Temperaturmätare 2. VÄRME Vad är värme? 32 30/8 Värme och inre energi Värmekapacitet Fasövergångar Smältvärme och ångbildningsvärme Avdunstning Effekt 3. TRYCK Lufttryck 50 Tryckenheter Pascals lag Vätsketryck Hydrostatiska paradoxen Tryck i alla riktningar Arkimedes princip Koncentrationsbestämning Ballonger Kommunicerande kärl Låga tryck

2 4. IDEALA GASLAGEN En vakuumshow 77 31/8 Ideala gaslagen Gasdensitet och partikeldensitet Höjdmätning med barometer Partialtryck Relativ luftfuktighet Hygrometrar 5. REALA GASER OCH VÄTSKOR Ideala och reala gaser 103 5/9 Van der Waals' ekvation Kritisk temperatur Molekylkrafter och potentiell energi Ångtryckskurvor Smältpunktens tryckberoende Trippelpunkt 6/9 pvt ytor *6. YTENERGI *7. STRÖMMANDE GASER OCH VÄTSKOR 8. TERMODYNAMIKENS FÖRSTA HUVUDSATS Makroskopiskt mikroskopiskt 185 7/9 Tryckhärledning Temperaturhärledning Frihetsgrader Inre energi i en gas Termodynamikens första huvudsats Fyra tillståndsändringar 9. MOLAR VÄRMEKAPACITET Specifik eller molar värmekapacitet /9 Isokor värmekapacitet Isobar värmekapacitet Tvåatomiga gaser Mysteriet med de saknade frihetsgrader na Kvoten mellan C p och C V Adiabatisk tillståndsändring * Värmekapacitet i vätskor och fasta ämnen * Dulong Petits lag

3 10. KRETSPROCESSER Energikällor /9 Arbete och värmemaskiner Vår energibalans Reversibel process Irreversibel process Termodynamikens andra huvudsats Kretsprocess Nettoarbete Verkningsgrad 11. VÄRMEMASKINER, KYLSKÅP OCH VÄRMEPUMPAR Carnotprocessen /9 Kraftverk Stirlingprocessen Kylmaskin Kylskåp och luftkonditionering Värmepump /9 Entropi Entropin ökar och energin blir otillgänglig Universums värmedöd Entropi och tid Exergi och energikvalitet 12. STATISTISK MEKANIK Medelvärden Gaussfördelning Maxwell Boltzmannfördelning * Medelfart i en och tre dimensioner * Translationsenergins medelvärde * Stöttal * Medelfriväg 13. VÄRMEÖVERFÖRING Värmetransport /9 Värmebalans i kroppen Tekniska tillämpningar Ledning Konvektion Värmeövergång Strålning

4 Samtidig värmeöverföring Meteorologi Klimat Växthuseffekt Våglära och optik inte uppdaterad ännu Kurslitteratur: Göran Jönsson: Våglära och optik, Teach Support markerar viktigt avsnitt, * markerar överkurs. 1. PERIODISK SVÄNGNING Periodisk svängningsrörelse Pendelrörelse Svängningens energi Dämpad svängning 2. TVUNGEN SVÄNGNING OCH RESONANS Egenfrekvens och resonans 32 28/9 * Odämpad tvungen svängning 32 * Dämpad tvungen svängning 36 * Vibrationspåverkan på kroppen VÅGRÖRELSE Transversella och longitudinella vågor 42 Sfäriska och plana vågor 44 Ekvationen för en plan våg 46 Allmänna vågekvationen 48 4/10 * Vågfart i en sträng 49 Olika mekaniska vågtyper INTERFERENS Superpositionsprincipen 59 Interferens mellan två vågor 60 Stående vågor 65 Svävning 69 5/10 * Fashastighet och grupphastighet DOPPLEREFFEKT Hastighetsbestämning 81 Dopplereffekt hos ljud 82 Samma relativa hastighet 84 Dopplereffekt när det blåser 85 Dopplerskift hos ljus 86 Överljudsfart 87

5 Överljusfart LJUDTRYCK, FART OCH INTENSITET * Amplitudbeteckningar 97 10/10 * Härledning av ljudtryck 97 * Härledning av ljudets fart 100 * Ljudets fart i en gas 101 * Fartens temperaturberoende 102 Ljudintensitet 104 *7. HÖRSEL OCH RÖST *8. REFLEKTION AV LJUD *9. MUSIKINSTRUMENT OCH LJUDÅTERGIVNING *10. FREKVENSANALYS 11. ELEKTROMAGNETISKA VÅGOR Det elektromagnetiska spektrumet /10 Ljusets fart 179 Maxwells ekvationer 181 Generering av radiovågor 181 Detektering av radiovågor 183 Elektromagnetiska vågor 185 Brytningsindex 189 Optisk väg 190 Dispersion REFLEKTION OCH BRYTNING Partikel eller våg 196 Huygens princip 196 Geometrisk optik 198 Skugga 199 Brytningslagen 201 Räkneövningsplanering lp 1 Första övningen: 29/8-30/8 Förkunskaper: Kapitel 1 2 Räkneuppgifter: 1.2, 1.4, 1.6, 2.2, 2.6, 2.7 Diskussionsuppgifter: 1.10, 1.11, 1.16, 1.18, 2.14, 2.15, 2.25, 2.26 Meningen med diskussionsuppgifterna är att du ska lära dig att prata fysik, dvs. förklara problem utan att göra några detaljerade beräkningar. Många av frågorna ställs och besvaras under föreläsningarna, men det finns också svar i facit.

6 Andra övningen: 2/9 Förkunskaper: Kapitel 2 3 Räkneuppgifter: 2.4, 2.6, 2.7, 2.10, 3.5, 3.6, 3.8, 3.9, 3.12 Diskussionsuppgifter: 2.22, 3.16, 3.18, 3.20, 3.23, 3.27, 3.34 Tredje övningen: 5-6/9 Obs! Obligatorisk närvaro! Förkunskaper: Kapitel 4 5 Räkneuppgifter: 4.2, 4.5, 4.7, 4.16, 4.23, 5.1, 5.2, 5.6, 5.8 Diskussionsuppgifter: 4.34, 4.35, 4.39, 5.17, 5.18, 5.27 Fjärde övningen: 9/9 Obs! Obligatorisk närvaro! Förkunskaper: Kapitel 8 Räkneuppgifter: 8.1, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7, 8.10 Diskussionsuppgifter: 8.11, 8.12, 8.15, 8.19, 8.20 Femte övningen: 16/9 Obs! Obligatorisk närvaro! Förkunskaper: Kapitel 9 10 Räkneuppgifter: 9.1, 9.5, 9.6, 9.7, 9.8, 10.1, 10.2, 10.5 Diskussionsuppgifter: 9.13, 9.15, 9.16, 9.17, 10.8, 10.9, Sjätte övningen: 22-23/9 Förkunskaper: Kapitel 11 Räkneuppgifter: 11.1, 11.3, 11.6, 11.8, 11.12, 11.15, Diskussionsuppgifter: 11.23, 11.25, Sjunde övningen: 30/9 Obs! Obligatorisk närvaro! Förkunskaper: Kapitel 13 + Kapitel 1 (Våglära och optik) Räkneuppgifter: 13.1, 13.2, 13.4, 13.8, 1.1, 1.5, 1.6, 1.8, 1.16, 1.21 Diskussionsuppgifter: 13.12, 13.18, 13.20, 13.26, 1.24, 1.25, 1.26 Åttonde övningen: 7/10 Obs! Obligatorisk närvaro! Förkunskaper: Kapitel 3 4 Räkneuppgifter: 3.3, 3.4, 3.5, 4.2, 4.4, 4.5, 4.8, 4.9 Diskussionsuppgifter: 3.11, 3.14, 3.17, 4.14, 4.15, 4.19, 4.21 Nionde övningen 14/10 Förkunskaper: Kapitel 5 och 7 Räkneuppgifter: 5.3, 5.8, 5.17, 5.6, 5.7, 5.11, 7.1, 7.2, 7.5 Diskussionsuppgifter: 5.20, 5.21, 5.25, 7.14, 7.16 Tionde övningen 19/10 Förkunskaper: Kapitel Räkneuppgifter: 11.4, 11.5, 11.7, 11.10, 11.11, 12.2, 12.5, 12.7, 12.10, Diskussionsuppgifter: 11.13, 11.15, 12.19, 12.20, Blått betyder okollade, ska införskaffa våglära 2016 för att kontrollera.