FY523: Termisk Fysik I

Studerende, der følger kurset, forventes at:

• Have kendskab til principperne i mekanik.
• Kunne anvende multivariabel matematisk analyse.

Kurset giver en teoretisk indføring i grundbegreberne i Termodynamik og
Statistisk Termodynamik, og viser deres anvendelser til modellering af
udvalgte fysiske og kemiske systemer og til fortolkning af
eksperimentelle målinger. Ved kursets afslutning ventes den studerende
at være i stand til at anvende disse begreber på en forelagt fysisk
problemstilling og foretage en termodynamisk analyse.

Kurset
bygger oven på den viden, der er erhvervet i introducerende mekanik, og
giver et fagligt grundlag for at studere fysiske systemer som involverer
mange frihedsgrader, f.eks. i faststoffysik, bløde materialer,
transportteori, faseovergange og højenergifysik , der er placeret senere
i uddannelsen.

I forhold til uddannelsens kompetenceprofil har kurset eksplicit fokus på at:

• Give kompetence til at karakterisere termiske fænomener.
• Give færdigheder i termodynamisk analyse.
• Give generel viden om naturen af termiske fænomener.

Efter endt kursus forventes den studerende at kunne:

1. forklare og anvende termodynamikkens love.
2. benytte Maxwells relationer.
3. opskrive og benytte termodynamiske ligevægtsbetingelser.
4. forklare og benytte de termodynamske potentialer.
5. forklare og anvende betingelsen om termodynamisk stabilitet.
6. etablere statistisk mekaniske sandsynlighedsmål ved hjælp af maksimum entropi metoden.

• Introfase (forelæsning, holdtimer) - Antal timer: 28
  
• Træningsfase: Antal timer: 14

Introfasen består af forelæsninger, hvor dialog primært skabes vha. et clickers-system. Her gives en kortfattet introduktion til kursets emner og vejen til kompetenceopnåelse som supplement til lærebogen, som de studerende forventes at studere selvstændigt. 

I træningsfasen opdyrkes kompetencer indenfor kursets centrale dele – ikke mindst opskrivning af mekanismer som grundlaget for organiske reaktioner. Eksaminatorietimerne er baseret på gruppearbejde omkring problemløsning, og i nogen grad praktiseres differentieret undervisning. I laboratorieøvelserne arbejder de studerende selvstændigt med praktiske øvelser i kemisk syntese. 

I studiefasen forventes de studerende at arbejde med selvstudium af lærerbogen og eksempler og opgaver heri. Derudover indgår såvel skriftlige hjemmeopgaver som laboratorierapporter som centrale elementer i studiefasen, og de studerende kan forvente feedback fra en underviser på begge dele. De studerende forventes også at bruge en del af studiefasen på at samle op på træningsfasens opgaver samt et reservere en mindre del til repetition op til den skriftlige eksamen.

Kurset gives som forelæsninger (2-4 timer) som umiddelbart efter følges op af regneøvelser (2 timer) I det forelæste pensum.  Projektet er bygget på et tema med en fysisk eller teknologisk problemstilling hvor alle aspekter af den termodynamiske formalisme bringes I anvendelse.

Aktiviteter i studiefasen:

• Projekt: omfattende analyse af en problemstilling fra termisk fysik ved hjælp af termodynamiske begreber og formalismer.
  

Kurset forventes af have en jævn belastning igennem hele semesteret.