Syllabus

Credits: 5

Schedule: 30.10.2018 - 14.12.2018

Teacher in charge (valid 01.08.2018-31.07.2020): 

Jonatan Slotte (luennot)
Jani Sainio (laboratoriotyöt)

Teaching Period (valid 01.08.2018-31.07.2020): 

II syksy (2018-2019, 2019-2020)

Learning Outcomes (valid 01.08.2018-31.07.2020): 

Kurssin suoritettuaan opiskelija osaa

1. suorittaa fysikaalisia mittauksia ja analysoida saamiaan tuloksia,
2. ratkaista nesteiden virtauksia jatkuvuusyhtälön ja Bernoullin yhtälön avulla,
3. ratkaista elastisen kappaleen lämpövenymiä ja -jännityksiä sekä paineen aiheuttamia elastisia muodonmuutoksia,
4. soveltaa termodynamiikan pääsääntöjä termodynaamisiin prosesseihin,
5. selittää kineettisen kaasuteorian ja ideaalikaasun tilanyhtälön yhteyden,
6. analysoida termodynaamisia kiertokoneita ja laskea näiden hyötysuhteen sekä käyttöpaineen, -lämpötilan ja -tilavuuden.

Content (valid 01.08.2018-31.07.2020): 

Aina välttämätön aines:

Tietäminen: Peruskäsitteet: paine, tilavuus, työ, lämpötila, lämpö, lämpökapasiteetti, sisäenergia, entalpia, entropia, jännitys, venymä ja kimmokerroin; Lämmön johtuminen, Fourierin laki; Ideaalikaasun tilanyhtälö, molaariset ominaislämpökapasiteetit; Kineettinen kaasuteoria, Maxwellin vauhtijakauma, ekvipartitioteoreema kaasuille; Termodynamiikan pääsäännöt; Termodynaamiset prosessit pV-tasossa; Kiertokoneet: lämpövoimakone, jäähdytyskone ja lämpöpumppu; Bernoullin yhtälö ja jatkuvuusyhtälö.

 

Soveltaminen: Lämmön johtuminen eri aineissa; Kaasun tila tilanyhtälön avulla; Termodynaamisen prosessin tekemä työ ja ottama lämpö; Kiertokoneen ottama lämpö, tekemä työ ja hyötysuhde; Sauvan venymä ja jännitys voiman vaikuttaessa; Pyörteettömän, kokoonpuristumattoman ja kitkattoman virtauksen nopeus ja paine.

Tarpeellinen ja täydentävä aines:

Tietäminen: Muut kuin ideaalikaasun tilanyhtälöt; Dulongin ja Petitin laki; Prosessit muissa kuin pV-tasossa; Ei-reversiibelit prosessit; Diffuusio; Lämpövenymä ja -jännitys; Paine pallosymmetrisenä jännityksenä, noste.

Soveltaminen: Todennäköisin ja keskimääräinen kaasumolekyylin vauhti Maxwellin vauhtijakaumasta; Kiertokoneen tehollinen keskipaine ja puristussuhde; Lämpö, työ ja hyötysuhde muissa kuin Otto-syklillä toimivissa lämpövoimakoneissa; Sauvan venymä ja jännitys lämpötilan muuttuessa.

Assessment Methods and Criteria (valid 01.08.2018-31.07.2020): 

Luennot, harjoitukset, laboratoriotyöt ja tentti.

Workload (valid 01.08.2018-31.07.2020): 

Luentoja 5 x 4 h = 20 h, laskuharjoituksia 5 x 4 h = 20 h, laboratoriotöitä 3 x 3 h = 9 h.

Study Material (valid 01.08.2018-31.07.2020): 

Principles of Physics, Walker, Halliday, Resnick, 10th edition (International Student version)

Substitutes for Courses (valid 01.08.2018-31.07.2020): 

Kurssi korvaa kurssin Tfy-3.1362 Fysiikka IB.
Kurssin voi korvata kahdella vanhalla fysiikan peruskurssilla, joista toinen on Tfy-3.1362 Fysiikka IB ja toinen mikä tahansa muu vanha fysiikan peruskurssi (Tfy-3.1xxx Fysiikka IA, Fysiikka IIA, Fysiikka IIB tai Laboratoriotyöt).

Vastaavat kurssit PHYS-A2120 Termodynamiikka (CHEM) ja PHYS-A3121/2 Termodynamiikka (ENG1/2).

Course Homepage (valid 01.08.2018-31.07.2020): 

https://mycourses.aalto.fi/course/search.php?search=PHYS-A5120

Prerequisites (valid 01.08.2018-31.07.2020): 

Lukion pitkä matematiikka, lukion oppimäärän kurssit FY2, FY3, FY4 ja FY5 soveltuvin osin sekä Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 tai vastaavat tiedot.

Grading Scale (valid 01.08.2018-31.07.2020): 

0-5

Registration for Courses (valid 01.08.2018-31.07.2020): 

Ilmoittautuminen WebOodissa.

Description

Registration and further information