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

Studentene skal lære om transportprosesser i systemer ute av likevekt, og en metode for å studere slike systemer. De skal også lære å forstå energieffektivitet i prosesser.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger og øvinger. En større prosjektoppgave. Undervisningen blir gitt på engelsk.

Anbefalte forkunnskaper

Basiskunnskap i termodynamikk (TKJ4160 Fysikalsk kjemi GK (se emnebeskrivelse for 2009/10) eller tilsvarende).

Kursmateriell

K. S. Førland, T. Førland and S. K. Ratkje: Irreversible Thermodynamics. Theory and Practice, Wiley, 1994, og Tapir, 2001. S. Kjelstrup, D. Bedeaux og E. Johannessen: Elements of Irreversible Thermodynamics for Engineers, 2.ed. Tapir Akademiske Forlag, 2006.

Studiepoengreduksjon