Overordnede kursusmål
Kurset giver de studerende en grundig introduktion til
termodynamiske begreber, størrelser og beregninger. Ud fra
termodynamikkens hovedsætninger arbejdes der med termodynamik i
kalorimetrisk kontekst og sammenhængen mellem termodynamik og
elektrokemi. Der introduceres det nødvendige begrebsapparat og de
nødvendige termodynamiske værktøjer til at analysere simple cases
fra industrien.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Beskrive stoffers tilstandsformer og termodynamiske
temperatur
- Formulere og forklare termodynamikkens 1. og 2. lov for
kontrolmasse- og kontrolvolumensystemer.
- Beregne et simpelt systems udveksling af arbejde og varme med
omgivelserne, hvor varmetransportmekanismer tages i
betragtning
- Redegøre for stoffers termodynamiske egenskaber, herunder
varmekapaciteter, samt beregne stoffers varmekapacitet ved
specifikke betingelser
- Forklare og bruge grundlæggende termodynamiske egenskaber såsom
indre energi, entropi og entalpi.
- Beregne forbrændingsreaktioners enthalpi samt beregne den
termodynamiske effektivitet for en elektrokemisk celle
- Beregne nyttevirkning/tab for simple termodynamiske
systemer
- Præsentere og forklare den fundamentale termodynamik, der
ligger til grund for en af flere varme- eller
kølekredsprocesser
- Bruge tabeller, diagrammer og tilstandsligninger til at
bestemme termodynamiske tilstandsegenskaber og deres variation
under processer.
- Analysere et relevant "real life" system ud fra et
termodynamisk perspektiv
- Bruge beregningsværktøjer som f.eks. Engineering Equation
Solver (EES) til beskrivelse af tilstandsegenskaber og
processer.
Kursusindhold
Introduktion til ideelle gasser, termodynamisk temperatur og indre
energi. Termodynamikkens 1. hovedsætning samt exoterme/endoterme
reaktioner, enthalpibegrebet, kalorimetri og varmekapaciteter.
Varmetransport (varmeledning, konvektion og varmestråling).
Termodynamikkens 2. hovedsætning (reversible/irreversible
processer), entropi og exergibegrebet. Gibbs fri energi,
fasediagrammer og termodynamiske "størrelsers" relation
til elektrokemi.
Den studerende får kendskab til klassiske termodynamiske processer
(isochore, isobare, isoterme, adiabtiske processer) i løbet af
kurset.
I cirka en tredjedel af kurset vil de studerende arbejde på
projekter, hvor de analyserer et relevant system fra det virkelige
liv ud fra et termodynamisk perspektiv.
Litteraturhenvisninger
Lærebog:
1) Energy, Entropy and Engines - An Introduction to Thermodynamics
(ISBN: 978-1-119-01315-0) af Sanjeev Chandra (2016). (Den digitale
version kan downloades gratis fra DTU Findit)
2) M.J. Moran, H.N. Shapiro, D.D. Boettner and M.B. Bailey, 2018,
“Moran's Principles of Engineering Thermodynamics, SI Version,
9th Edition, Global Edition,” John Wiley & Sons, Inc. (ISBN:
978-1-119-45585-1). (Fysisk kopi tilgængelig på DTU bibliotek)
Yderligere læsemateriale vil blive stillet til rådighed via DTU
Learn.
Bemærkninger
Dette kursus er en del af General Engineering-specialiseringen
Future Energy og studieretningen Bæredygtigt Energidesign.
Sidst opdateret
25. november, 2025
