course-details-portlet

TKJ4200 - Irreversibel termodynamikk

Om emnet

Vurderingsordning

Vurderingsordning: Arbeider
Karakter: Bokstavkarakterer

Vurderingsform Vekting Varighet Hjelpemidler Delkarakter
Arbeider 100/100 ALLE

Faglig innhold

Irreversible termodynamikk inneholder lovene for energiomvandling og lærer oss å beregne hvor mye energi som tapes i en energi-omvandling Dermed kan en karakterisere hvor effektiv omvandlingen er. I kurset gjennomgår vi disse lovene og anvender dem på system av praktisk interesse. Systemene har gradienter i konsentrasjon, temperatur og elektrisk felt. Elektrokjemiske celler, transport i membraner, og faseomvandling inngår. Omvandlingen skjer typisk ved diffusjon, varmeledning, transport av elektrisk ladning, og kjemisk reaksjon. Koplinger mellom disse prosessene blir spesielt diskutert og satt i sammenheng med fornybar energiteknologi. Emnet skal gi innsikt i sammenhengen mellom drivende krefter og transporthastighet (fluks) i slik teknologi, og entropiproduksjon (tapt energi) i enkle tilfelle. Studentene skal utføre en større regneoppgave eller eksperimentell oppgave valgt i samråd med veileder, selv beregne entropi-produksjon, og analysere transportprosesser i et system. Årsakene til entropiproduksjon skal diskuteres. I prosjektet skal energieffektiviteten i prosessen, og dens bidrag til et formybart kraft-regime og FNs bærekraftmål belyses. Prosjektarbeid og presentasjon av rapport vil også trene generelle ferdigheter.

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. Diskutere hvordan resultatene kan bidra til FNs bærekraftmål.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger og øvinger. En større prosjektoppgave. Undervisningen blir gitt på engelsk. Prosjektoppgavene vil bli tilpasset studentenes bakgrunn. 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, 2.ed. Singapore, 2017.

Studiepoengreduksjon

Emnekode Reduksjon Fra Til
SIK3085 7.5
KJ8903 4.0 01.09.2015
Flere sider om emnet

Ingen

Fakta om emnet

Versjon: 1
Studiepoeng:  7.5 SP
Studienivå: 

Undervisning

Termin nr.: 1
Undervises:  HØST 2020

Forelesningstimer: 4
Øvingstimer: 4
Fordypningstimer: 4

Undervisningsspråk: Engelsk

-

Fagområde(r)
  • Termodynamikk
  • Termisk energiteknikk - energisystemer
  • Fysikalsk kjemi
  • Fysikk
  • Kjemi
  • Teknologiske fag
Kontaktinformasjon
Emneansvarlig/koordinator: Faglærer(e):

Ansvarlig enhet
Institutt for kjemi

Telefon:

Eksamensinfo

Vurderingsordning: Arbeider

Termin Statuskode Vurderings-form Vekting Hjelpemidler Dato Tid Digital eksamen Rom *
Høst ORD Arbeider 100/100 ALLE INSPERA
Rom Bygning Antall kandidater
  • * Skriftlig eksamen plasseres på rom 3 dager før eksamensdato. Hvis mer enn ett rom er oppgitt, finner du ditt rom på Studentweb.
Eksamensinfo

For mer info om oppmelding til og gjennomføring av eksamen, se "Innsida - Eksamen"

Mer om eksamen ved NTNU