Behörighetskrav

20 hp matematik, Introduktion till system i teknik och samhälle, Mekanik.

Mål

Kursen syftar till att ge de fysikkunskaper som krävs för att förstå olika energiomvandlingsprocesser samt kunna tillämpa dessa på systemnivå.

Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

• beskriva och förklara för kursen relevanta fysikaliska storheter.
• utföra beräkningar på termiska energiomvandlingsprocesser och termodynamiska cykler.
• utföra beräkningar på kärnfysikaliska förlopp relevanta i reaktorsammanhang.
• utföra beräkningar på mekaniska energiomvandlingsprocesser.
• redogöra för växthuseffektens fysikaliska principer samt lösa beräkningsuppgifter kopplade till dessa.
• diskutera fysikaliska principer och tekniska lösningar för olika energiomvandlingsprocesser samt deras påverkan på samhället, ekonomin och miljön utifrån ett helhetsperspektiv.
• självständigt identifiera en frågeställning, inhämta information från relevanta områden och utifrån denna analysera problemet samt utvärdera resultatet.

Innehåll

Termodynamik och teknisk värmelära; termodynamikens lagar, tillståndsekvationen, ideala processer, kretsprocesser och ånganläggningar.

Kärnfysik; joniserande strålning, sönderfall, bindningsenergi, kritisk energi, isotoper, fission, neutronspektrum och tvärsnitt.

Mekanisk energiomvandling; Kinetisk energi, potentiell energi, tryckenergi, Bernoullis ekvation och svängningar.

Växthuseffekten och dess fysikaliska mekanismer.

Energiproduktion; kondenskraft, kraftvärme, gasturbiner och gaskombi, vattenkraft, kärnkraft, solkraft, vindkraft, geotermisk energi och energilagring.

Energisystemet; primära och sekundära energikällor, spontana och kontrollerbara, uttömliga och förnybara, tillgänglighet, energiinnehåll och utvinningsbarhet.

Energisystem för transportsektorn.

För området relevant forsknings och utvecklingsarbete diskuteras i seminarieform utifrån ekonomiska, sociala, etiska och tekniska aspekter och studenterna tillhandahålls aktuellt instuderingsmaterial i form av artiklar och rapporter.

Kursens grupparbete ämnar till att träna studenternas modelleringsförmåga och att fördjupa studentens kunskap inom eget valt område. Studenterna väntas själva identifiera en frågeställning, inhämta information från relevanta områden och utifrån denna analysera problemet samt utvärdera resultatet.

Undervisning

Föreläsningar, lektionsövningar, gruppseminarier, projektarbeten, studiebesök, gästföreläsningar.

Examination

Skriftlig tentamen fokuserad på problemlösning (9 hp). Muntlig redovisning avgrupparbete och närvaro vid andras redovisningar (1 hp) Frivillig dugga som ersätter en av uppgifterna på tentamen. Inlämningsuppgifter. Seminarier .