Siirry pääsisältöön
MyCourses MyCourses
  • Koulut
    Insinööritieteiden korkeakoulu (ENG) Kauppakorkeakoulu (BIZ) Kemian tekniikan korkeakoulu (CHEM) – Oppaita opiskelijalle (CHEM) – Raportinkirjoitusohje (CHEM) Perustieteiden korkeakoulu (SCI) Sähkötekniikan korkeakoulu (ELEC) Taiteiden ja suunnittelun korkeakoulu (ARTS) Kielikeskus Avoin yliopisto Kirjasto Aalto-yliopiston pedagoginen koulutus UNI (tentit) Sandbox
  • Palvelulinkit
    MyCourses - MyCourses ohjeita opettajille - MyCourses ohjeita opiskelijoille - Varaa online aika digitaalisen opetuksen asiantuntijalta (opetttajille) - Opetuksen digitaaliset työvälineet - Opetuksen tietosuojaa opettajille - Työtila opinnäyteohjaukseen Sisu Opiskelijan opas Courses.aalto.fi Kirjasto- ja tietopalvelut - Tiedonhakijan oppaat - Imagoa / Avoin tiede ja kuvien käyttö Tietotekniikkapalvelut Kampuskartat - Etsi tiloja ja tarkista rakennusten aukioloajat Ruokalistat.net AYY Aalto-yliopiston ylioppilaskunta Aallon yhteisötori
  • ALLWELL?
    Opiskelutaidot Opiskelijan ohjaus ja tuki Starting Point of Wellbeing AllWell?-opiskeluhyvinvointikyselystä
  •   ‎(fi)‎
      ‎(en)‎   ‎(fi)‎   ‎(sv)‎
  • Toggle Search menu
  • Käytät vierailijatunnusta (Kirjaudu)

close

Ei kurssi löydy?
kokeile myös:

  • Sisu
  • Courses.aalto.fi

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

Kurssiasetusten perusteella kurssi on päättynyt 02.12.2022 Etsi kursseja: PHYS-A0120

  1. Etusivu
  2. Kurssit
  3. perustieteide...
  4. teknillisen f...
  5. phys-a0120 - ...
  6. Osiot
  7. luennot ja es...
 
Kurssiesite
 

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
      TiedostoViikon 1 luentomateriaali Tiedosto
      Pdf-tiedosto
    • 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
      TiedostoViikon 2 luentomateriaali Tiedosto
      Pdf-tiedosto
    • icon for activity
      TiedostoHieman statistista fysiikkaa ideaalikaasujen ominaislämmöstä Tiedosto
      Pdf-tiedosto
    • 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
      TiedostoViikon 3 luentomateriaali Tiedosto
      Pdf-tiedosto
    • 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
      TiedostoViikon 4 luentomateriaali Tiedosto
      Pdf-tiedosto
    • icon for activity
      TiedostoEntropian muutos Tiedosto
      Pdf-tiedosto

      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
      TiedostoViikon 5 luentomateriaali Tiedosto
      Pdf-tiedosto
    • icon for activity
      TiedostoEsimerkkejä Gibbsin funktiosta Tiedosto
      Pdf-tiedosto
    • 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
      TiedostoViikon 6 luentomateriaali Tiedosto
      Pdf-tiedosto
    • Aiempien viikkojen esitehtävät

    • Rajoitettu Saatavilla vasta, kun: Kuulut ryhmään L01 (SISU)
      Esitehtävä 1.1 Quiz -tehtävä

      Mikä tekee tarkastellusta ongelmasta tai käsittelystä termodynaamisen?

      Palautus viimeistään maanantaina 24.10. klo 12.00.

    • Rajoitettu Saatavilla vasta, kun: Kuulut ryhmään L01 (SISU)
      Esitehtävä 1.2 Quiz -tehtävä

      Erilaisia lämpömittareissa käytettäviä termometrisiä ominaisuuksia.

      Palautus viimeistään keskiviikkona 26.10. klo 12.00.

    • Rajoitettu Saatavilla vasta, kun: Kuulut ryhmään L01 (SISU)
      Esitehtävä 2.1 Quiz -tehtävä

      Työ ja lämpö - samankaltaisuudet ja erot.

      Palautus viimeistään maanantaina 31.10. klo 12.00.

    • Rajoitettu Saatavilla vasta, kun: Kuulut ryhmään L01 (SISU)
      Esitehtävä 2.2 Quiz -tehtävä

      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 (\( c_V \)).

    • Rajoitettu Saatavilla vasta, kun: Kuulut ryhmään L01 (SISU)
      Esitehtävä 3.1 Quiz -tehtävä

      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 \( dW \geq -pdV \).


    • Rajoitettu Saatavilla vasta, kun: Kuulut ryhmään L01 (SISU)
      Esitehtävä 3.2 Quiz -tehtävä

      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?

    • Rajoitettu Saatavilla vasta, kun: Kuulut ryhmään L01 (SISU)
      Esitehtävä 4.1 Quiz -tehtävä

      Oma tämänhetkinen käsityksesi fysiikan suureesta entropia.

    • Rajoitettu Saatavilla vasta, kun: Kuulut ryhmään L01 (SISU)
      Esitehtävä 4.2 Quiz -tehtävä

      Entropia ja epäjärjestys/satunnaisuus.

    • Rajoitettu Saatavilla vasta, kun: Kuulut ryhmään L01 (SISU)
      Esitehtävä 5.1 Quiz -tehtävä

      Systeemin termodynaaminen tasapainottuminen.

    • Rajoitettu Saatavilla vasta, kun: Kuulut ryhmään L01 (SISU)
      Esitehtävä 5.2 Quiz -tehtävä

      Systeemin ja ympäristön välinen termodynaaminen tasapaino aineen vaihdossa.

    • Rajoitettu Saatavilla vasta, kun: Kuulut ryhmään L01 (SISU)
      Esitehtävä 6.1 Quiz -tehtävä

      Tämä on kurssin viimeinen esitehtävä.

      Faasikuvaajan tarkastelua (YF 18.6).

Edellinen osio

◄Kurssin keskeiset käsitteet

Seuraava osio

Laskuharjoitukset►
Ohita
Tulevat tapahtumat
Ladataan Ei tulevia tapahtumia
Siirry kalenteriin...
  • PHYS-A0120 - Termodynamiikka (TFM), Luento-opetus, 24.10.2022-2.12.2022
  • Osiot
  • PHYS-A0120 Termodynamiikka (TFM)
  • Osaamistavoitteet
  • Kurssin suorittaminen ja arvostelu
  • Kurssin keskeiset käsitteet
  • Luennot ja esitehtävät
  • Laskuharjoitukset
  • Pienryhmätehtävät
  • Lisämateriaalia
  • Kotitentti
  • Etusivu
  • Kalenteri
  • 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

Käytät vierailijatunnusta (Kirjaudu)
  • Koulut
    • Insinööritieteiden korkeakoulu (ENG)
    • Kauppakorkeakoulu (BIZ)
    • Kemian tekniikan korkeakoulu (CHEM)
    • – Oppaita opiskelijalle (CHEM)
    • – Raportinkirjoitusohje (CHEM)
    • Perustieteiden korkeakoulu (SCI)
    • Sähkötekniikan korkeakoulu (ELEC)
    • Taiteiden ja suunnittelun korkeakoulu (ARTS)
    • Kielikeskus
    • Avoin yliopisto
    • Kirjasto
    • Aalto-yliopiston pedagoginen koulutus
    • UNI (tentit)
    • Sandbox
  • Palvelulinkit
    • MyCourses
    • - MyCourses ohjeita opettajille
    • - MyCourses ohjeita opiskelijoille
    • - Varaa online aika digitaalisen opetuksen asiantuntijalta (opetttajille)
    • - Opetuksen digitaaliset työvälineet
    • - Opetuksen tietosuojaa opettajille
    • - Työtila opinnäyteohjaukseen
    • Sisu
    • Opiskelijan opas
    • Courses.aalto.fi
    • Kirjasto- ja tietopalvelut
    • - Tiedonhakijan oppaat
    • - Imagoa / Avoin tiede ja kuvien käyttö
    • Tietotekniikkapalvelut
    • Kampuskartat
    • - Etsi tiloja ja tarkista rakennusten aukioloajat
    • Ruokalistat.net
    • AYY Aalto-yliopiston ylioppilaskunta
    • Aallon yhteisötori
  • ALLWELL?
    • Opiskelutaidot
    • Opiskelijan ohjaus ja tuki
    • Starting Point of Wellbeing
    • AllWell?-opiskeluhyvinvointikyselystä
  •   ‎(fi)‎
    •   ‎(en)‎
    •   ‎(fi)‎
    •   ‎(sv)‎