Välkommen till kursen Termodynamik HT- 15 Kurskod: KE1160 7,5hp LAB1 Laboration, 1.0, betygsskala: P, F TEN1 Tentamen, 5.0, betygsskala: A, B, C, D, E, Fx, F ÖVN1 - Obligatorisk närvaro, 1.5, betygsskala: P, F Kursen har som mål att ge grundläggande kunskaper i termodynamik och dess tillämpningar inom kemin, kemitekniken och biologiska system. Kursen består av en teoridel på 5 hp med följande innehåll: Tillståndslagar för gaser Termodynamikens huvudsatser, inre energi och entropi Generella jämviktsvillkor, fri energi Partiella molära storheter, den kemiska potentialen Kemiska jämvikter i ideala och icke- ideala system Blandningars termodynamik; blandbarhet, fasseparation Fasjämvikter, fasdiagram för en- och tvåkomponentsystem Hur värmepumpar, kylmaskiner, gas- och ångturbiner fungerar Hur man omvandlar värme till arbete i transporter, för elproduktion mm En laborationsdel på 1,0 hp som omfattar: Gaser, vätskor och superkritiska fluider Vätskeblandningars termodynamik För laborationskursen gäller ett särskilt Lab- PM. Dessutom ingår en övningsdel ÖVN1 som består av Quiz följt av peer instruction (PI), som det är obligatorisk närvaro på vilket ger 1,5 hp. PI är ett moment med flervalsfrågor och Quiz av mer beskrivande svar. Det är 9 st Quiz där det krävs 7 st godkända för att få poängen, varje Quiz består av 7 frågor där 5 eller fler ger godkänt på respektive Quiz. Man får 15 minuter på sig för Quizen. Momentet PI är flervalsfrågor. Kursuppläggning Undervisningen består i form av föreläsningar för alla deltagare och lektioner uppdelade på grupper. Föreläsningarna behandlar grundläggande teorimoment medan lektionerna i huvudsak ägnas åt problemlösning. Lärare Kursansvarig: Gedde 790 7640 gedde@kth.se Per Alvfors 790 6526 alvfors@kth.se Stefan Grönkvist 790 6605 stefang@kth.se Tyrode 790 9915 tyrode@kth.se Jinshan Pan 790 6739 jinshanp@kth.se Labansvarig: Sergey Dvinskikh 790 8224 sergeid@kth.se Examinator: Per Alvfors 790 6526 alvfors@kth.se Kurssekreterare: Nadiya Rudyk 790 8757 rudyk@kth.se
Admin. Assistans: Fredrik Svensson 790 8080 fsvenss@kth.se Förkunskaper Rekommenderade förkunskapskrav är kursen Teknisk kemi samt programmets matematikkurser. Kursmaterial 1. Atkins Physical Chemistry, 10:e upplagan. Peter Atkins och Julio de Paula, Oxford University Press (2014) 2. Teknisk termodynamik, material från Per Alvfors 3. Exempelsamlingen 4. PDF på samtliga föreläsningsbilder. 5. En trevlig text som ökar förståelsen: The laws of thermodynamics a very short introduction, Peter Atkins, Oxford University Press (2010). Examination LAB1 Laboration, 1.0, betygsskala: P, F TEN1 Tentamen, 5.0, betygsskala: A, B, C, D, E, Fx, F ÖVN1 Obligatorisk närvaro, 1.5, betygsskala: P, F Tentamen, obligatorisk närvaro och laborationskurs. En icke obligatorisk kontrollskrivning som med betyget P, ger bonuspoäng vid tentamen. Kontrollskrivningspoängen gäller under årets ordinarie tentamen samt omtentamen. Kursen avslutas med en skriftlig tentamina som består av 6 uppgifter om vardera 10 p där skrivtiden är 5 timmar. Observera att föranmälan till tentamen via Mina Sidor är obligatorisk. Under kursen anordnas en kontrollskrivning (KS). Skrivtiden är 2 timmar och KS:en består av två uppgifter som vardera kan ge 10 poäng alltså maximalt 20 p. KS- poängen summeras med poängen från de två första uppgifterna på tentan, dock kan totalsumman ej överskrida 20 p. KS- poängen gäller bara under ett år. För kursen KE1160 beräknas slutbetyget på följande sätt: P < 25 ger betyget F (underkänt) 25 p 29 ger betyget Fx (kan höjas till E efter komplettering) 30 p 35 ger betyget E 36 p 43 ger betyget D 44 p 50 ger betyget C 51 p 56 ger betyget B 57 p 65 ger betyget A Slutbetyget påverkas av resultaten på laborationskursen. För godkänd laborationskurs fordras att alla redogörelser blivit godkända samt att viss minimipoäng uppnåtts på de laborationsförhör som föregår varje laboration. En väl genomförd laborationskurs ger maximalt 5 bonuspoäng som adderas till tentamenspoängen vid beräkning av slutbetyget. Observera att det krävs 30 p på tenta + KS för godkänt oavsett bonuspoängen från laborationerna. Hur bonuspoängen från laborationskursen beräknas framgår av särskilt Lab- PM. Betyget Fx kan höjas till godkänt betyg E efter komplettering. Kompletteringen består av en kompletteringstentamen som ges under Period 3 och består av två uppgifter som kan ge vardera maximalt 4 poäng med en skrivtid på 2 timmar, dvs 8 poäng max. Poängen från kompletteringstentamen summeras med totalpoängen från tentan och för godkänt betyg krävs att summapoängen minst uppgår till 30 p.
KE1160. Termodynamik HT 2015 Datum Moment Person Innehåll 2/11, 13 15 Q2 F 1 Kursintroduktion (vad är termodynamik, nyttan, bra exempel, kursens upplägg, vad kräver vi av teknologerna, vad ställer vi upp på); Ideala 3/11, 13 15 6/11, 10 12 6/11, 13 15 9/11, 13 15 10/11, 10 12 V01,V11 10/11, 13 15 12/11, 10 12 12/11, 13 15 16/11, 13 15 18/11, 10-12 18/11, 13 15 19/11, 10 12 19/11, 13 15 Q15,Q17 20/11, 10 12 (perfekta) och reella gaser; Atkins (Ed.10): 29 58. F 2 Gundbegrepp: systemtyper, processtyper (reversibla, irreversibla, isoterma, adiabatiska). Första huvudsatsen, inre energi, entalpi, värmekapacitet; termokemi, Kirchhoffs lag. Atkins (Ed.10): 63 89 Q 1; PI 1 Gaser (ideala, reala gaser); Systemtyper; Processtyper; Begreppet inre energi Atkins (Ed.10): 29 58; 63 79 RÖ 1 Gaser 1; första huvudsatsen-1 Exempelsamling: 1, 3 och 4a F 3 Begreppet tillståndsfunktion exakta differentialer; inre trycket för ideal och icke-ideala gaser; gasers expansion: isotermt och adiabatiskt; Joule Thomson effekten Atkins (Ed.10): 90 111 Q 2;PI 2 RÖ 2 PI 3, Första huvudsatsen: arbete, värme, inre energi och entalpi. Värmekapacitet. Beräkning av ändring i inre energi och entalpi vid temperaturändring samt vid fasomvandling. Termokemi. Atkins (Ed.10): 63 89 Första huvudsatsen-2 Exempelsamling: 11, 13 och 14. Tillståndsfunktion, exakt differential, partiella derivator, hur man beräknar en irreversibel process, gasprocesser (isoterma, adiabatiska, Joule-Thomson effekten) Atkins (Ed.10): 90 111 RÖ 3 Första huvudsatsen-3 Exempelsamling: 5, 6, 8 och 10. F 4 Entropibegreppet; andra huvudsatsen; Carnot cykeln, Clausius olikhet; tredje huvudsatsen, hur entropi beräknas; I pausen: Sergey presenterar labkursen Atkins (Ed.10): 112 130 Q 3, PI 4 RÖ 4 Q 4, PI 5, Entropi, andra huvudsatsen, Carnot cykeln, reversibla och irreversibla processer, Clausius olikhet. Atkins (Ed.10): 112 121 Andra huvudsatsen 1 Exempelsamling: 18, 20 och 22. Beräkning av entropiändringar för reversibla och irreversibla processer; tredjehuvudsatsen Atkins (Ed.10): 121 130 RÖ 5 F 5 Per Teknisk termodynamik Andra huvudsatsen 2 Exempelsamling: 23 och 24.
23/11, 8 10 V32, V33, V34 23/11, 13 16, notera 3 h 25/11, 10 12 25/11, 13 15 26/11, 10 12 26/11, 13 15 E51,E52 27/11, 10 12 Q15, Q17 30/11. 10 12 30/11, 13 15 2/12, 10 12 4, D41 2/12, 13 15 7/12, 15 17 9/12, 10 12 9/12, 13 15 10/12, 13 16, notera 3 h 11/12, 10 12 11/12, 13 15 4, D41 14/12, 10 12 KS, Jinshan Kontrollskrivning; omfattande första och andra huvudsatsen. Ger max 20 p. Adderas till tentaresultat uppgifterna 1 och 2; tentan omfattar sex 10 p-frågor F 6 Per Teknisk termodynamik Q 5, PI 6 Per, Stefan Teknisk termodynamik RÖ 6 Per, Teknisk termodynamik 1 Stefan Exempelsamlingen: 69 72 (ett urval). PI 7, Genomgång av kontrollskrivning RÖ 7 Per, Teknisk termodynamik 2 Stefan Exempelsamlingen: 73 77 (ett urval). RÖ 8 Per, Teknisk termodynamik 3 Stefan Exempelsamlingen: 78 80 (ett urval). RÖ 9 Per, Teknisk termodynamik 4 Stefan Exempelsamlingen: 81 84 (ett urval). F 7 Fri energi, kemisk potential, Maxwells relationer Atkins (Ed.10): 131 153 Q 6; PI 8 Fri energi, kemisk potential, Maxwells relationer Atkins (Ed.10): 131 153 RÖ 10 Fri energi, kemisk potential, Maxwells relationer Exempelsamlingen: 28, 29 och 31. F 8 Fasdiagram för rena substanser; Clapeyrons ekvation, Clausius-Clapeyrons ekvation; olika typer av Atkins (Ed.10): 154 177 Q 7; PI 9 Fasdiagram för rena substanser; Clapeyrons ekvation, Calausius-Clapeyrons ekvation; olika typer av RÖ 11 Atkins (Ed.10): 154 177 Fasdiagram för rena substanser; Clapeyrons ekvation, Calausius-Clapeyrons ekvation; olika typer av Exempelsamlingen: 32, 36 och 39. F 9 fasregel; kolligativa egenskaper Atkins (Ed.10): 179 215, 220 225 Q 8; PI 10 RÖ 12 potential för lösningar; Aktivitet och koncentration. Henrys lag; Fasdiagram för binära blandningar; Gibbs-Duhems ekvation; Gibbs fasregel; kolligativa egenskaper Atkins (Ed.10): 179 215; 220 225 fasregel; kolligativa egenskaper del 1 Exempelsamlingen: 52, 54 och 57. F 10 Kemisk jämvikt Atkins (Ed.10): 244 258
15/12, 13 15 RÖ 13 fasregel; kolligativa egenskaper del 2 Exempelsamlingen: 60, 63 och 67. Kemisk jämvikt Atkins (Ed.10): 244 258 Kemisk jämvikt Exempelsamlingen: 47 49. 16/12, 10 12 Q15, Q17 Q9; PI 11 16/12, 13 15 RÖ 14 17/12, 10 12 RS Alla Räknestuga; förberedelse för tentamen XX; 3 h RS-teori Enligt överenskommelse 8/1 2016, Tentamen, Tentamen i Kemisk Termodynamik 14 19 KD1050 Sal inte bestämd 12/1 2016, 8 14 M31, M32, M35, M36 Tentamen KE1160 Alla ansv. Första tentamen i Termodynamik Kontrollskrivning och tenta KS 23/11, kl 8-10, Tenta KD1050 8/1 2016, kl 14-19 Tenta KE1160 12/1 2016, kl 8-14 V32, V33, V34 Sal ej bestämd M31, M32, M35, M36