Hopp til hovedinnhold

Termo- og fluiddynamikk FYS200

Emnet gir en grunnleggende introduksjon til termodynamikk og fluidmekanikk.


Dette er emnebeskrivelsen for studieåret 2021-2022. Merk at det kan komme endringer.

Fakta
Emnekode

FYS200

Vekting (SP)

10

Semester undervisningsstart

Høst

Antall semestre

1

Vurderingsemester

Høst

Undervisningsspråk

Engelsk

Tilbys av

Det teknisk-naturvitenskapelige fakultet, Institutt for matematikk og fysikk

Læringsutbytte
Etter å ha tatt dette emnet skal studenten:
  • Forstå kvalitativt forbindelsen mellom makroskopiske materialegenskaper og den mikroskopiske dynamikken av atomer og molekyler.
  • Kunne bruke fasediagram for rene stoffer.
  • Kunne analysere enkle åpne og lukkede systemer ved bruk av termodynamikkens første og andre hovedsetning, kontinuitetslikningen, impulssats og bevegelseslikninger.
  • Forstå de grunnleggende egenskapene til fluider som overflatespenning, oppdrift, viskositet, laminær og turbulent strømning.
  • Kunne analysere enkle strømningsproblemer ved hjelp av energi- og impulslikninger.
Innhold
Atomer og molekyler, innføring i kinetisk gassteori, ideal gass. Trykk og temperatur. Aggregattilstander, faseoverganger og fasediagrammer. Energibevaring og termodynamikkens første hovedsetning. Arbeid, varme og indre energi for lukkede og åpne systemer. Irreversible prosesser, entropi og termodynamikkens annen hovedsetning. Kretsprosesser, varmeenergimaskiner, kjølemaskiner og varmepumper. Termodynamiske potensialer og Maxwells relasjoner. Clausius-Clapeyrons ligning. Fluidegenskaper, overflatespenning og viskositet. Fluidstatikk, oppdrift. Fluidkinematikk, impuls og kraft i fluidstrøm. Stasjonær inkompressibel rørstrøm.
Forkunnskapkrav
MAT200 Matematiske metoder 2 eller MAT210 Reell og kompleks kalkulus
Anbefalte forkunnskaper
FYS100 Mekanikk, MAT100 Matematiske metoder 1, MAT200 Matematiske metoder 2, MAT210 Reell og kompleks kalkulus
Eksamen / vurdering
Vurderingsform Vekting Varighet Karakter Hjelpemiddel
Skriftlig eksamen 1/1 5 Timer A - F Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemidler tillatt. Godkjent, enkel kalkulator tillatt.

Vilkår for å gå opp til eksamen/vurdering
Obligatorisk laboratoriedel (4 oppgaver) , 2 obligatoriske innleveringer

Laboratoriedelen består av 4 oppgaver der det jobbes i grupper.

  • Hver student / gruppe deltar i en 3-timers lab økt.
  • Lab øktene finner sted i løpet av en uke i andre halvdel av semesteret.
  • Oppmøte i laboratoriet er obligatorisk.
  • Lab-rapportene utarbeides og innleveres individuelt.

De 2 obligatoriske innleveringer skjer i første halvdelen av semesteret. Disse må være innlevert innen en bestemt frist og godkjent av faglærer. Godkjenningen gjelder bare i to år.

Fagperson(er)
Ansvarlig laboratorieøvelser: Anna Cecilie Åsland
Emneansvarlig: Diana Lucia Quintero Castro
Emneansvarlig: Diana Lucia Quintero Castro
Instituttleder: Bjørn Henrik Auestad
Instituttleder: Bjørn Henrik Auestad
Instituttleder: Bjørn Henrik Auestad
Arbeidsformer
5 timer forelesning og 1 time øvinger per uke, samt en konsentrert laboratoriedel (4 laboratorieoppgaver) i løpet av en uke mot slutten av semesteret. Det er ikke forelesning i lab-uken. 
Åpent for
Byggingeniør - bachelorstudium i ingeniørfag Datateknologi - bachelorstudium i ingeniørfag Automatisering og elektronikkdesign - bachelorstudium i ingeniørfag Kjemi og miljø - bachelorstudium i ingeniørfag Maskiningeniør - bachelorstudium i ingeniørfag Matematikk og fysikk - bachelorstudium Geovitenskap - Bachelorstudium i ingeniørfag Petroleumsteknologi - Bachelorstudium i ingeniørfag Byplanlegging - master i teknologi/siv.ing., 5.årig Industriell økonomi - Master i teknologi/siv.ing. 5 år Kybernetikk og robotteknologi - Master i teknologi/siv.ing. - 5 år Konstruksjoner og materialer - Master i teknologi/siv.ing. - 5-årig Mathematics and Physics - Master of Science Degree Programme Matematikk og fysikk, femårig integrert masterstudium i realfag Utveksling ved Det teknisk- naturvitenskapelige fakultet
Emneevaluering
Skjer vanligvis gjennom skjema og/eller samtaler i henhold til fakultetets gjeldende retningslinjer.
Overlapping
Emne Reduksjon (SP)
Termodynamikk (BIT130) 5
Fluidmekanikk (BIT260) 5
Fysikk for data/elektro (RED102) 2.5
Litteratur
Søk etter pensumlitteratur i Leganto