Kursplan för Teknisk termodynamik

Kursplan fastställd 2023-02-15 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnApplied thermodynamics
  • KurskodLKT321
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareTIKEL
  • UtbildningsnivåGrundnivå
  • HuvudområdeKemiteknik
  • InstitutionRYMD-, GEO- OCH MILJÖVETENSKAP
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Svenska
  • Anmälningskod 64112
  • Max antal deltagare35
  • Sökbar för utbytesstudenterNej
  • Endast studenter med kurstillfället i programplan.

Poängfördelning

0121 Laboration 2,5 hp
Betygsskala: UG		 2,5 hp
0221 Tentamen 5 hp
Betygsskala: TH		 5 hp

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för grundnivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Samma behörighet som det kursägande programmet.
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

MVE525 Matematisk analys och LKT053 Fysikalisk kemi, eller motsvarande.

Syfte

Kursen ska ge grundläggande kunskap om teknisk termodynamik med tillämpningar på ångprocesser, kylmaskiner och värmepumpar. Den ger en makroskopisk behandling av termodynamiken, vilket också brukar kallas den klassiska termodynamiken. Enklare strömningslära, i form av inkompressibel, friktionsfri strömning, introduceras också. Efter genomgången kurs skall den blivande ingenjören kunna förstå, formulera och tolka även komplexa termodynamiska problem, med tillämpningar på ångprocesser, kylmaskiner och värmepumpar, och kunna ställa upp enklare strömningsbalanser.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

  • förklara grundläggande begrepp inom teknisk termodynamik, som energi, värme och arbete.
  • förklara grundläggande begrepp om fluiders egenskaper och tillstånd.
  • tillämpa termodynamikens 1:a huvudsats på slutna och öppna system.
  • förklara innebörden av termodynamikens 2:a huvudsats och de begränsningar som finns för omvandlingsprocesser.
  • använda termodynamiska samband, diagram och tabeller för att beräkna olika tillståndsstorheter.
  • beskriva i detalj vad en termodynamisk cykel är samt skillnaden mellan reversibla och icke-reversibla processer.
  • förklara hur de vanligaste termodynamiska cyklerna fungerar, Otto, Diesel, Clausius-Rankine och Brayton.
  • förklara principerna för ångkraftprocessen (Clausius-Rankine), gasturbinprocessen (Brayton), kompressordrivna förångningsprocessen och förbränningsmotorn (Otto och Diesel).
  • förklara övergripande tekniska funktionerna hos termisk-, kärn-, vind-, vatten- och solkraft
  • diskutera hållbarhet och etiska aspekter rörande energisystem.

Innehåll

Kursen tar avstamp i de fundamentala principerna kring teknisk termodynamik och principer för energins omvandling: Tillstånd och processer, Termodynamikens 1:a och 2:a huvudsats, Entropi, Carnot-cykeln, Värmemaskiner (Otto, Diesel, Brayton, Clausius-Rankine) och kylmaskiner. Kunskaperna i termodynamik tillämpas sedan på energitekniska processer. Effektiviteten hos olika processer diskuteras tillsammans med de förluster och avfall som uppkommer vid energins omvandling. Principerna för kolvmotorn, värme-, värmekraft- och kraftvärmeverk behandlas speciellt, först från termodynamisk synpunkt och sedan genom tillämpningen. Senare delar i kursen behandlar betydelsen av förnybara energikällor (biobränslen, vindkraft, sol), fossila bränslen med koldioxidinfångning och kärnkraft för ett energisystem med begränsningar på koldioxidutsläpp. Principerna kring termodynamik och energiteknik övas i räkneövningar samt genom en omfattande konstruktionsuppgift av ett verkligt kraftvärmeverk och en laboration på en värmepump.

Organisation

Kursen är uppbyggd kring: 
- Föreläsningar 
- Räkneövningar 
- En konstruktionsuppgift 
- En laboration
- Frivilligt studiebesök

Litteratur

- Ekroth & Granryd - Tillämpad termodynamik (2006 edition)
- Formel- och tabellsamling Termodynamik med Energiteknik
- Kurskompendium i energiteknik 

Examination inklusive obligatoriska moment

- Tentamen med betygsskala TH (5,0 hp) - Konstruktionsuppgift och laboration med betygskala UG (2,5 hp)

Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.