47201 Anvendt termodynamik

2024/2025

Dette kursus tager dig fra enkle beregninger af enthalpiændringer til termodynamiske analyser af simple industrielle systemer.
Kursusinformation
Engineering thermodynamics
Engelsk
5
Bachelor
Kurset udbydes som enkeltfag
Naturvidenskabelige grundfag, Bæredygtigt Energidesign
Retningsspecifikt kursus (BSc), General Engineering
Teknologiske linjefag, Bæredygtigt Energidesign
Teknologiske linjefag, General Engineering
F4B (fre 8-12)
Campus Lyngby
Forelæsninger, diskussioner, opgaveløsning, projektarbejde og rapportskrivning
13-uger
F4B
Skriftlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
Vurderingen består af 2 dele. Den endelige karakter vil blive baseret på den samlede vurdering af disse 2 dele: 1) Løbende vurdering (gennem hele kurset). Den består af nogle gruppeprojekter og tilhørende korte rapporter, der skal afleveres i løbet af kurset. 2) Afsluttende skriftlig eksamen (flervalgsspørgsmål). Eksamen vil være baseret på øvelser og beregninger samt konceptuelle spørgsmål.
Skriftlig eksamen: 2 timer
Alle hjælpemidler - uden adgang til internettet
7-trins skala , intern bedømmelse
01005/01006/10018/10020/10022/10024
Minimum 10
Andrea Roberto Insinga , aroin@dtu.dk
Apurv Dash , Lyngby Campus, Bygning 301 , adash@dtu.dk
47 Institut for Energikonvertering- og lagring
I studieplanlæggeren
Dette kursus giver den studerende en mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
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
  • 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
  • Redegøre for forskellige former for energi
  • 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
  • Afkode informationer fra simple fasediagrammer samt termodynamiske funktioner og tabeller
  • Analysere et relevant "real life" system ud fra et termodynamisk perspektiv
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.
Rundt regnet en tredjedel af kurset bruges på et projektforløb, hvor den studerende analyserer et relevant "real life" system ud fra et termodynamisk perspektiv.
Litteraturhenvisninger
Lærebog: Energy, Entropy and Engines - An Introduction to Thermodynamics (ISBN: 978-1-119-01315-0) af Sanjeev Chandra (2016).

I kurset anvendes kun undervisningsmateriale - lærebøger, opgaver, artikler m.v. - som er tilgængelig on-line.
Bemærkninger
Dette kursus er en del af General Engineering-specialiseringen Future Energy og studieretningen Bæredygtigt Energidesign.
Sidst opdateret
02. maj, 2024