Energiläget i världen – villkor, problem och möjligheter. Hållbarhetsaspekter vid kraft-, värme och kemikalieproduktion. Tillståndslagar för gaser. Termodynamikens huvudsatser, inre energi och entropi. Öppna och slutna termodynamiska system. Cykelprocesser för produktion av tekniskt arbete. Cykelprocesser för kylmaskiner och värmepumpar. Jämviktsvillkor, fri energi. Partiella molära storheter, den kemiska potentialen. Kemiska jämvikter i ideala och icke-ideala system. Blandningars termodynamik. Fasjämvikter, fasdiagram för en-, och tvåkomponentsystem.

Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

• beskriva och tillämpa termodynamikens första och andra huvudsats på öppna, slutna system och isolerade system av följande slag: ideala gaser, binära blandningar och reaktiva system.
• beskriva och räkna på termiska cykelprocesser för tillämpningarna ångturbin- och gasturbinprocesser för arbetsproduktion samt för kylmaskiner och värmepumpar

Kursen har som mål att ge grundläggande kunskaper i termodynamik och dess tillämpningar inom kemin, kemitekniken och biologiska system. Kursen består av en teori- och räknedel (TEN1) på 5 hp med följande innehåll:

• Tillståndslagar för gaser
• Termodynamikens huvudsatser, inre energi och entropi
• Generella jämviktsvillkor, fri energi
• Partiella molära storheter, bl.a. den kemiska potentialen
• Kemiska jämvikter i ideala och icke-ideala system
• Blandningars termodynamik; blandbarhet, fasseparation
• Fasjämvikter, fasdiagram för en- och tvåkomponentsystem
• Hur värmepumpar, kylmaskiner, gas- och ångturbiner fungerar
• Hur man omvandlar värme till arbete, bl.a. för elproduktion
• Energiläget i världen.

En laborationsdel (LAB1) på 1.0 hp som omfattar:

• Gaser, vätskor och superkritiska fluider
• Vätskeblandningars termodynamik

För laborationskursen gäller ett särskilt Lab-PM.

Dessutom ingår en övningsdel ÖVN1 som består av Quiz följt av ”peer-instruction” (PI) vilket ger 1.5 hp. Quiz är ett moment med flervalsfrågor och PI bygger på diskussionsfrågor. Under kursen ges 9 stycken Quiz där det krävs 7 stycken godkända för att få poängen, varje Quiz består av 7 frågor där 5 eller fler korrekta svar ger godkänt på respektive Quiz. Tiden för att göra varje Quiz är 15 minuter.

Programmets matematikkurser

1. Atkins’ Physical Chemistry, 12 :e upplagan. Peter Atkins, Julio de Paula och James Keeler, Oxford University Press (2018). Även 10:e upplagan går bra.
2. Kompendium i teknisk termodynamik.
3. Exempelsamling för KE1160 termodynamik (finns i Canvas).
4. PDF på samtliga föreläsningsbilder.

Förslag på extra läsning:

1. The laws of thermodynamics - a very short introduction, Peter Atkins, Oxford University Press (2010). En trevlig text som ökar förståelsen.
2. Essential classical thermodynamics, Ulf W. Gedde, Springer Nature (2019). Kompakt text på c:a 100 sidor som täcker kursinnehållet. Finns tillgänglig som e-bok genom KTH-biblioteket.

Om du har en funktionsnedsättning kan du få stöd via Funka:

Funka- stöd för studenter med funktionsnedsättningar

A, B, C, D, E, FX, F

• INL1 - Quiz, 1,5 hp, Betygsskala: P, F
• LAB1 - Laboration, 1,0 hp, Betygsskala: P, F
• TEN1 - Skriftlig tentamen, 5,0 hp, Betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s handläggare av stöd till studenter med funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.

Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

Tentamen, obligatorisk närvaro och laborationskurs.

En icke obligatorisk kontrollskrivning som med betyget P, ger bonuspoäng vid tentamen.

Laboration ( LAB1 )

Skriftlig tentamen ( TEN1 )

Obligatorisk närvaro ( ÖVN1 )

• Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
• Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
• Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.