Skip to main content
MyCourses MyCourses
  • Schools
    School of Arts, Design, and Architecture (ARTS) School of Business (BIZ) School of Chemical Engineering (CHEM) –sGuides for students (CHEM) – Instructions for report writing (CHEM) School of Electrical Engineering (ELEC) School of Engineering (ENG) School of Science (SCI) Language Centre Open University Library Aalto university pedagogical training program UNI (exams) Sandbox
  • Service Links
    MyCourses - MyCourses instructions for Teachers - MyCourses instructions for Students - Teacher book your online session with a specialist - Digital tools for teaching - Personal data protection instructions for teachers - Workspace for thesis supervision Sisu Student guide Courses.aalto.fi Library Services - Resourcesguides - Imagoa / Open science and images IT Services Campus maps - Search spaces and see opening hours Restaurants in Otaniemi ASU Aalto Student Union Aalto Marketplace
  • ALLWELL?
    Study Skills Guidance and support for students Starting Point of Wellbeing About AllWell? study well-being questionnaire
  •   ‎(en)‎
      ‎(en)‎   ‎(fi)‎   ‎(sv)‎
  • Toggle Search menu
  • Hi guest! (Log in)

close

Can not find the course?
try also:

  • Sisu
  • Courses.aalto.fi

PHYS-A0120 - Termodynamiikka (TFM), Luento-opetus, 24.10.2022-2.12.2022

This course space end date is set to 02.12.2022 Search Courses: PHYS-A0120

  1. Home
  2. Courses
  3. School of Science
  4. department of...
  5. phys-a0120 - ...
  6. Sections
  7. luennot ja es...
 
Syllabus
 

Luennot ja esitehtävät

  • Luennot ja esitehtävät

    Luennot ja esitehtävät

    Kurssi perustuu suurelta osin luennoitsijan omaan materiaaliin. Näiden tueksi käytetää Yliopistofysiikan perusteet-kurssilta tuttua Hugh D. Youngin ja Roger A. Freedmanin teosta University Physics with Modern Physics (15. painos). Lisäksi hyvänä oheislukemistona koko kurssille on ilmaisena e-kirjana käytössä oleva Blundell & Blundell, Concepts in Thermal Physics (kts. sivu Lisämateriaalia).

    Tältä sivulta löydät kunkin viikon lyhyen kuvauksen, viikon esitehtävät, luentomateriaalit sekä käsiteltävään asiaan liittyvät Young & Freedmanin (YF) ja Blundellin & Blundellin (BB) viikon aiheita tukevat luvut/kappaleet. Huomaa lisäksi oppimistasi ohjaamaan laadittu lista kunkin viikon yksityiskohtaisemmista tavoitteista Osaamistavoitteet -sivulla.

    • Viikko 1: lämpö ja lämpötila (24.-28.10.)

      Kurssin ensimmäisellä viikolla perehdymme termodynamiikkaan fysiikan osa-alueena, sen perusteisiin sekä sen keskeisiin käsitteisiin lämpötila ja lämpö. [YF 17.1-3, 17.5-6, 18.1-2 sekä BB 1.1-1.3, 2, 4.1-4.2]

    • icon for activity
      FileViikon 1 luentomateriaali File
      PDF document
    • Viikko 2: työ ja termodynamiikan 1. pääsääntö (31.10.-4.11.)

      Aloitamme kurssin toisen viikon tarkastelemalla toista tapaa muuttaa systeemin sisäenergiaa: työtä. Tämän jälkeen muotoilemme termodynamiikan 1. pääsäännön ja tutkimme ideaalikaasun ominaisuuksia. Teemme myös pienen kurkistuksen mikroskooppiseen maailmaan ja selvitämme mistä kaasujen ominaislämmöt oikein saavat tietyt arvonsa. [YF 19, 18.4; BB 11 ja 12]

    • icon for activity
      FileViikon 2 luentomateriaali File
      PDF document
    • icon for activity
      FileHieman statistista fysiikkaa ideaalikaasujen ominaislämmöstä File
      PDF document
    • Viikko 3: lämpövoimakoneet ja termodynamiikan 2. pääsääntö  (7.-11.11.)

      Kolmannella viikolla suuntaamme yleiseen termodynaamisten kiertoprosessien sekä erityisesti lämpövoimakoneiden tarkasteluun. Tässä yhteydessä vastaan tulee yksi kurssin tärkeimmistä aiheista eli termodynamiikan 2. pääsääntö. [YF 20.1-20.6; BB 13.1-13.6 ]

    • icon for activity
      FileViikon 3 luentomateriaali File
      PDF document
    • Viikko 4: entropia (14.-18.11)

      Olemme käsitelleet termodynamiikan keskeistä suuretta sisäenergiaa ja eri tapoja muuttaa sitä systeemin ja ympäristön välisissä prosesseissa. Tällä viikolla tutustumme termodynamiikan toiseen keskeiseen suureeseen, entropiaan. Aloitamme johtamalla klassisen termodynamiikan määritelmän entropian muutokselle ja siten matemaattisen muodon toiselle pääsäännölle. Tämän jälkeen lähestymme entropiaa mikroskooppisesta näkökulmasta ja annamme sille selkeän fysikaalisen tulkinnan. [YF 20.7-20.8; BB 4.1-4.6, 13.7, 14.1-14.6]

    • icon for activity
      FileViikon 4 luentomateriaali File
      PDF document
    • icon for activity
      FileEntropian muutos File
      PDF document

      Vaihtoehtoinen tapa määritellä tilanfunktio entropian muutos (kirjasta Zemansky & Dittman, Heat and Thermodynamics, 8. painos).

    • Viikko 5 (21.-25.11.)

      Palaamme termodynaamisen tasapainon ehtoihin sekä määrittelemme termodynaamisen potentiaalin käsitteen. Erityisesti tarkastelemme Helmholtzin ja Gibbsin funktioita, jotka ovat fysiikassa hyvin yleisiä termodynaamisia potentiaaleja. [BB 16, 17]


    • icon for activity
      FileViikon 5 luentomateriaali File
      PDF document
    • icon for activity
      FileEsimerkkejä Gibbsin funktiosta File
      PDF document
    • Viikko 6 (28.11.-2.12.)

      Kurssin viimeisillä luennoilla tarkastelemme yksinkertaisten termodynaamisten systeemien faasikäyttäytymistä tilanyhtälön ja erilaisten termodynaamisten diagrammien (pV, pT ja pVT) avulla. [YF  luku 18.1-2,6 ; BB 28.1-3]


    • icon for activity
      FileViikon 6 luentomateriaali File
      PDF document
    • Aiempien viikkojen esitehtävät

    • Restricted Not available unless: You belong to L01 (SISU)
      Esitehtävä 1.1 Quiz

      Mikä tekee tarkastellusta ongelmasta tai käsittelystä termodynaamisen?

      Palautus viimeistään maanantaina 24.10. klo 12.00.

    • Restricted Not available unless: You belong to L01 (SISU)
      Esitehtävä 1.2 Quiz

      Erilaisia lämpömittareissa käytettäviä termometrisiä ominaisuuksia.

      Palautus viimeistään keskiviikkona 26.10. klo 12.00.

    • Restricted Not available unless: You belong to L01 (SISU)
      Esitehtävä 2.1 Quiz

      Työ ja lämpö - samankaltaisuudet ja erot.

      Palautus viimeistään maanantaina 31.10. klo 12.00.

    • Restricted Not available unless: You belong to L01 (SISU)
      Esitehtävä 2.2 Quiz

      Tutustu Youngin & Freedmanin kappaleeseen 18.4, erityisesti kohtaan Heat Capacities of Gases (vaihtoehtoisesti Blundell & Blundell 19.2). Vastaa sitten annettuun kysymykseen kaasujen molaarisesta ominaislämmöstä vakiotilavuudessa (\( c_V \)).

    • Restricted Not available unless: You belong to L01 (SISU)
      Esitehtävä 3.1 Quiz

      Viikon 2 luennoilla tarkastelimme termodynaamista työtä mm. säiliössä olevan kaasun puristuksessa ja laajenemisessa. Tällöin oletimme, että kaasun tilavuuden muutokset mahdollistava mäntä liikkui kitkattomasti. Pohditaan nyt, miten kitka vaikuttaisi kyseisessä tapauksessa tehtyyn työhön, ja miten päättelymme tulos vertautuu aiemmin esitettyyn epäyhtälöön \( dW \geq -pdV \).


    • Restricted Not available unless: You belong to L01 (SISU)
      Esitehtävä 3.2 Quiz

      Carnot'n syklillä on hyvin erityinen paikka termodynamiikan teoriassa. Tutustutaan tähän kiertoprosessiin jo hieman ennen keskiviikon luentoa (YF 20.6, BB 13.2). Kuvaile lyhyesti Carnot'n syklin osaprosessit. Miten juuri nämä nimenomaiset prosessit vaikuttavat kiertoprosessissa siirtyneeseen lämpöön, tehtyyn työhön ja täten sen hyötysuhteeseen? Toisin sanoen, miksi Carnot päätteli juuri tämän syklin antavan optimaalisen hyötysuhteen kahden lämpövarannon välillä toimivalle lämpövoimakoneelle?

    • Restricted Not available unless: You belong to L01 (SISU)
      Esitehtävä 4.1 Quiz

      Oma tämänhetkinen käsityksesi fysiikan suureesta entropia.

    • Restricted Not available unless: You belong to L01 (SISU)
      Esitehtävä 4.2 Quiz

      Entropia ja epäjärjestys/satunnaisuus.

    • Restricted Not available unless: You belong to L01 (SISU)
      Esitehtävä 5.1 Quiz

      Systeemin termodynaaminen tasapainottuminen.

    • Restricted Not available unless: You belong to L01 (SISU)
      Esitehtävä 5.2 Quiz

      Systeemin ja ympäristön välinen termodynaaminen tasapaino aineen vaihdossa.

    • Restricted Not available unless: You belong to L01 (SISU)
      Esitehtävä 6.1 Quiz

      Tämä on kurssin viimeinen esitehtävä.

      Faasikuvaajan tarkastelua (YF 18.6).

Previous section

◄Kurssin keskeiset käsitteet

Next section

Laskuharjoitukset►
Skip Upcoming events
Upcoming events
Loading There are no upcoming events
Go to calendar...
  • PHYS-A0120 - Termodynamiikka (TFM), Luento-opetus, 24.10.2022-2.12.2022
  • Sections
  • PHYS-A0120 Termodynamiikka (TFM)
  • Osaamistavoitteet
  • Kurssin suorittaminen ja arvostelu
  • Kurssin keskeiset käsitteet
  • Luennot ja esitehtävät
  • Laskuharjoitukset
  • Pienryhmätehtävät
  • Lisämateriaalia
  • Kotitentti
  • Home
  • Calendar
  • Learner Metrics

Aalto logo

Tuki / Support
Opiskelijoille / Students
  • MyCourses instructions for students
  • email: mycourses(at)aalto.fi
Opettajille / Teachers
  • MyCourses help
  • MyTeaching Support form
Palvelusta
  • MyCourses rekisteriseloste
  • Tietosuojailmoitus
  • Palvelukuvaus
  • Saavutettavuusseloste
About service
  • MyCourses protection of privacy
  • Privacy notice
  • Service description
  • Accessibility summary
Service
  • MyCourses registerbeskrivining
  • Dataskyddsmeddelande
  • Beskrivining av tjänsten
  • Sammanfattning av tillgängligheten

Hi guest! (Log in)
  • Schools
    • School of Arts, Design, and Architecture (ARTS)
    • School of Business (BIZ)
    • School of Chemical Engineering (CHEM)
    • –sGuides for students (CHEM)
    • – Instructions for report writing (CHEM)
    • School of Electrical Engineering (ELEC)
    • School of Engineering (ENG)
    • School of Science (SCI)
    • Language Centre
    • Open University
    • Library
    • Aalto university pedagogical training program
    • UNI (exams)
    • Sandbox
  • Service Links
    • MyCourses
    • - MyCourses instructions for Teachers
    • - MyCourses instructions for Students
    • - Teacher book your online session with a specialist
    • - Digital tools for teaching
    • - Personal data protection instructions for teachers
    • - Workspace for thesis supervision
    • Sisu
    • Student guide
    • Courses.aalto.fi
    • Library Services
    • - Resourcesguides
    • - Imagoa / Open science and images
    • IT Services
    • Campus maps
    • - Search spaces and see opening hours
    • Restaurants in Otaniemi
    • ASU Aalto Student Union
    • Aalto Marketplace
  • ALLWELL?
    • Study Skills
    • Guidance and support for students
    • Starting Point of Wellbeing
    • About AllWell? study well-being questionnaire
  •   ‎(en)‎
    •   ‎(en)‎
    •   ‎(fi)‎
    •   ‎(sv)‎