TKJ4200 - Irreversibel termodynamikk

Om emnet

Vurderingsordning

Vurderingsordning: Arbeider
Karakter: Bokstavkarakterer

Vurderingsform Vekting Varighet Hjelpemidler Delkarakter
Arbeider 100/100

Faglig innhold

Transportprosesser i systemer av teoretisk og praktisk interesse beskrives ved irreversibel termodynamikk. Systemene har gradienter i konsentrasjon og temperatur, og elektrisk felt. Elektrokjemiske celler, transport i membraner, og faseomvandling er aktuelt. Transportfenomen er typisk diffusjon, varmeledning, transport av elektrisk ladning, og kjemisk reaksjon. Koplinger mellom disse prosessene blir spesielt diskutert. Emnet skal gi innsikt i sammenhengen mellom drivende krefter og transporthastighet (fluks), og entropiproduksjon (tapt energi) i enkle tilfelle. Studentene skal gjennom en større regneoppgave eller eksperimentell oppgave valgt i samråd med veileder, selv beregne entropi-produksjon, og analysere transportprosesser i et system. Mekanismene for transportprosessene og årsak til entropiproduksjon på molekylær skala skal diskuteres. Energieffektiviteten skal belyses.

Læringsutbytte

Etter avsluttet kurs skal studenten kunne:
- Gjøre rede for postulatene irreversibel termodynamikk bygger på.
- Utlede entropiproduksjonen for et system der det er transport av varme, masse og ladning.
- Definere energieffektivitet i system med omsetning av varme, masse og ladning.
- Kunne sette opp transportligningene for slike system og redegjøre for kobling mellom transportprosesser.
- Ha dybdeforståelse av et problem der slike ligninger anvendes.
- Redegjøre for resultater av analysen i form av en prosjektrapport.
- Presentert resultatene fra prosjektrapporten for medstudentene på emnet.
- Analysere litteratur på feltet, og anvende teorien på et case der to transportprosesser er koblet.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger og øvinger. En større prosjektoppgave. Undervisningen blir gitt på engelsk og er delvis felles med KJ8903. Prosjektoppgavene vil bli tilpasset studentens nivå. For Mastergradsstudenter vil oppgaven bygge på boken Non-equilibrium thermodynamics for engineers. Karakter settes på basis av prosjektoppgaven og en muntlig presentasjon av denne.

Kursmateriell

S. Kjelstrup, D. Bedeaux, E. Johannessen og J. Gross: Thermodynamics for Engineers. World Scientific, Singapore, 2010.

Studiepoengreduksjon

Emnekode Reduksjon Fra Til
KJ8903 7.5 01.09.2012 31.07.2015
KJ8903 4.0 01.09.2015
SIK3085 7.5

Eksamensinfo

Vurderingsordning: Arbeider

Termin Statuskode Vurderingsform Vekting Hjelpemidler Dato Tid Rom *
Høst ORD Arbeider 100/100
  • * Skriftlig eksamen plasseres på rom 3 dager før eksamensdato.
Hvis mer enn ett rom er oppgitt, finner du ditt rom på Studentweb.