Faglig innhold

Målet med faget er å gi en dypere innsikt i termodynamikk for faste materialer og termodynamikk for små system. Fokus vil være på fasestabilitet, overflater, grenseflater og adsorpsjon, samt størrelsesavhengig termodynamikk for nano-system. I tillegg vil det være fokus på trender i dannelsesentalpi, varmekapasitet, og entropi for uorganiske forbindelser. Det vil i tillegg bli gitt en introduksjon i termodynamiske modeller, eksperimentelle metoder, og metoder for teoretisk beregning av termodynamisk data. Faget blir undervist høsten 2024.

Læringsutbytte

Etter kurset skal studentene ha følgende kunnskaper:

• Forstå og anvende kjemisk termodynamikk for en kvantitativ beskrivelse av fase-stabilitet anvendt på enkelt og multikomponent faser.
• Termodynamikk for overflater og grenseflater, samt trender i overflate termodynamiske data.
• Trender i termodynamiske data for viktige klasser av inorganiske materialer.
• Mikroskopiske modeller for termodynamikk i løsninger.
• Mikroskopiske modeller for varmekapasitet og entropi i faste stoff.
• Basis-metoder for beregning av termodynamisk data first principles.
• Grunnleggende forståelse for skalerings-lover, og hvordan de kan anvendes på nano-system
• Bruk av Kirkwood-Buff teori, og hvordan lokal struktur påvirker makroskopiske egenskaper

Læringsformer og aktiviteter

Undervisningen baseres på forelesninger, kollokvier, en semesteroppgave og selvstudium. Forventet tidsbruk:

• Forelesninger: 40 timer
• Arbeid med semesteroppgave og presentasjon: 60 timer
• Selvstudium: 100 timer.

Obligatoriske aktiviteter

• Prosjektarbeid

Mer om vurdering

Faget har en obligatorisk prosjekt, som skal presenteres til de andre studentene mot slutten av semesteret. Prosjektet må være godkjent for å få tilgang til eksamen. Prosjektet vil så lang som mulig være relevant for arbeidet til studentene. Dersom prosjektet har blitt godkjent i en av de to siste gjennomføringene av faget så må det ikke godkjennes på nytt.

Anbefalte forkunnskaper

Kjemisk termodynamikk

Forkunnskapskrav

Kjemisk termodynamikk tilsvarende emnet TMT4155

Kursmateriell

• Svein Stølen and Tor Grande, Chemical thermodynamics of Materials, John Wiley & Sons Ltd, 2004
• Dick Bedeaux, Signe Kjelstrup, Sondre K. Schnell, Nanothermodynamics. General Theory, Porelab, 2020
• Utvalgte publikasjoner