Thermodynamica (3986)

  
Coördinerend verantwoordelijke :Prof. dr. Mieke GORISSEN 


Onderwijstaal : Nederlands


Studiepunten: 5,0
  
Periode: semester 1 (5sp)
  
2de Examenkans1: Ja
  
Eindcijfer2: Numeriek
 
Volgtijdelijkheid
 
   Verplichte volgtijdelijkheid op niveau van de opleidingsonderdelen
 
 
Groep 1
 
  Volgende opleidingsonderdelen dient u ook opgenomen te hebben in uw studieprogramma in een voorgaande onderwijsperiode.
    Calculus 1 (5605) 5.0 stptn
    Calculus 2 (5427) 5.0 stptn
    Mechanica (5426) 6.0 stptn
 
Of groep 2
 
  Volgende opleidingsonderdelen dient u ook opgenomen te hebben in uw studieprogramma in een voorgaande onderwijsperiode.
    Calculus 1 (5605) 5.0 stptn
    Calculus 2 (5427) 5.0 stptn
    Mechanica (3322) 5.0 stptn
 

Begincompetenties

De student is volledig vertrouwd met de kennis verkregen uit de opleidingsonderdelen Calculus 1 en Calculus 2. In het bijzonder moet de student vertrouwd zijn met het begrip afgeleide, partiële en gemengde afgeleiden en aanverwante stellingen met wiskundige toepassingen.

De student moet de concepten uit de cursus mechanica kennen en vertrouwd zijn met: kinematica, wetten van Newton, arbeid en energie, potentiële energie en energiebesparing, impuls-kracht-schok botsingen, rotatie van starre lichamen, dynamiek van rotatiebeweging, evenwicht & elasticiteit , zwaartekracht en periodieke beweging.

Basiskennis algemene chemie.



Inhoud

Hoofddoel is het verwerven van begrip en inzicht in de basisstructuur, de consistentie en het technisch formalisme van de thermodynamica. 1.De student kent het begrip fundamentele relatie, die de entropie uitdrukt in termen van de relevante extensieve toestandsvariabelen zoals interne energie, volume en het aantal mol. 2.De student begrijpt het begrip quasi-statische transformatie. Hij kan de corresponderende differentiaalvorm hanteren en kent de toestandsvergelijkingen in termen van de temperatuur, druk en chemische potentiaal. 3.De student kan vanuit het principe van maximale entropie evenwichtsvoorwaarden afleiden. 4.De student kent de Euler betrekking, de molaire vergelijking en de Gibbs-Duhem relatie en kan die toepassen voor het afleiden van een fundamentele relatie. 5.De student kan deze concepten en technieken toepassen voor een aantal modelsystemen. 6.De student kent het principe van maximale arbeid en kan dit toepassen op thermische machines en de Carnot cyclus. 7.De student kan een Legendre transformatie uitvoeren en kent de alternatieve fundamentele relaties, geformuleerd in termen van de enthalpie, vrije energie en Gibbs vrije energie. 8.De student kan Maxwell relaties hanteren om allerlei partiële afgeleiden uit te drukken in termen van de zogenaamde materiaalconstanten. 9.De student begrijpt de implicaties van thermodynamische stabiliteit en hun relatie met faseovergangen. 10. De student begrijpt de thermodynamica van 1ste orde faseovergangen en kent de Maxwell constructie. 11. De student kent enkele elementaire concepten van de thermodynamica buiten evenwicht.



Organisatie- / Werkvormen
Organisatievormen  
Hoorcollege  
Responsiecollege  
Werkzittingen  


Evaluatie

Semester 1 (5,00sp)

Evaluatievorm
Schriftelijk examen100 %
Gesloten-boek
Open-boek

Tweede examenkans

Evaluatievorm tweede examenkans verschillend van eerste examenkans
Neen
 

Verplichte handboeken (boekhandel)
 

Handboek 1:

Principles of Thermodynamics (cambridge.org), Jean-Philippe Ansermet, Sylvain D. Brechet

 

Verplicht studiemateriaal
 

Een kopie van de powerpointpresentatie is ter beschikking op blackboard

 

Aanbevolen studiemateriaal
 
  • R. Feynman, "The Feynman lectures on physics", I, hoofdstuk 39-46 (Addison-Wesley, 1961):http://www.feynmanlectures.caltech.edu/


Eindcompetenties
bachelor in de wiskunde
  •  EC 
  • EC 6: De bachelor Wiskunde kan de reeds verworven kennis integreren in nieuwe wiskundige onderwerpen. 
    Hij/zij begrijpt de samenhang tussen onderwerpen.

  •  EC 
  • EC 11: De bachelor Wiskunde heeft elementaire kennis verworven in nog een ander wetenschappelijk vakgebied.

 

bachelor in de fysica
  •  EC 
  • EC 1: De bachelor Fysicakent de voornaamste theorieën van de fysica zoals de kwantummechanica, de (speciale) relativiteitstheorie, de elektrodynamica, de statistische fysica en de klassieke mechanica en kan deze toepassen in een aantal belangrijke domeinen uit de fysica.

  •  EC 
  • EC 7: De bachelor Fysica kan de in de fysica gebruikte wiskundige methodes toepassen en beschikt over een goede rekenvaardigheid, met inbegrip van computationele technieken en programmeervaardigheden.

 

  EC = eindcompetenties      DC = deelcompetenties      BC = beoordelingscriteria  
Aangeboden inTolerantie3
2de bachelorjaar in de fysica J
bachelor in de wiskunde - verbreding fysica J
voorbereidingsprogramma master Materiomics - bachelor wiskunde J



1   Onderwijs-, examen- en rechtspositieregeling art. 12.2, lid 2.
2   Onderwijs-, examen- en rechtspositieregeling art. 15.1, lid 3.
3   Onderwijs-, examen- en rechtspositieregeling art. 16.9, lid 2.