Termodynamiikka

Tietoa kurssista

Osaamistavoitteet 

1. Kurssin suoritettuaan opiskelija osaasuorittaa fysikaalisia mittauksia ja analysoida saamiaan tuloksia,
2. ratkaista nesteiden virtauksia jatkuvuusyhtälön ja Bernoullin yhtälön avulla,
3. ratkaista elastisen kappaleen lämpövenymiä ja -jännityksiä sekä paineen aiheuttamia elastisia muodonmuutoksia,
4. soveltaa termodynamiikan pääsääntöjä termodynaamisiin prosesseihin,
5. selittää kineettisen kaasuteorian ja ideaalikaasun tilanyhtälön yhteyden,
6. analysoida termodynaamisia kiertokoneita ja laskea näiden hyötysuhteen sekä käyttöpaineen, -lämpötilan ja -tilavuuden.

Sisältö 

Aina välttämätön aines: Tietäminen: Peruskäsitteet: paine, tilavuus, lämpötila, sisäenergia, entalpia, entropia sekä lämpö, työ ja lämpökapasiteetti sekä jännitys, venymä ja kimmokerroin; Lämmön johtuminen, Fourierin laki; Ideaalikaasun tilanyhtälö, molaarinen ominaislämpökapasiteetti ja adiabaattivakio; Kineettinen kaasuteoria ja ekvipartitioteoreema; Maxwellin vauhtijakauma; Termodynamiikan pääsäännöt; Termodynaamiset prosessit pV-tasossa; Kiertokoneet: lämpövoimakone, jäähdytyskone ja lämpöpumppu; Bernoullin yhtälö ja jatkuvuusyhtälö. Soveltaminen: Lämmön johtuminen eri aineissa; Kaasun tila tilanyhtälön avulla; Termodynaamisen prosessin tekemä työ ja ottama lämpö; Kiertokoneen ottama lämpö, tekemä työ ja hyötysuhde (lämpövoimakoneista vain Otto-sykli); Sauvan venymä ja jännitys voiman vaikuttaessa; Pyörteettömän, kokoonpuristumattoman ja kitkattoman virtauksen nopeus ja paine.Tarpeellinen ja täydentävä aines: Tietäminen: Muut kuin ideaalikaasun tilanyhtälöt; Dulongin ja Petitin laki; Prosessit muissa kuin pV-tasossa; Ei-reversiibelit prosessit; Diffuusio; Lämpövenymä ja -jännitys; Paine pallosymmetrisenä jännityksenä, noste.
Soveltaminen: Todennäköisin ja keskimääräinen kaasumolekyylin vauhti Maxwellin vauhtijakaumasta; Kiertokoneen tehollinen keskipaine ja puristussuhde; Lämpö, työ ja hyötysuhde muissa kuin Otto-syklillä toimivissa lämpövoimakoneissa; Sauvan venymä ja jännitys lämpötilan muuttuessa.

Opettaja

Jani Sainio, Ville Havu

Oppimateriaali

Douglas C. Giancoli, Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, 5th Edition, Pearson Prentice Hall.

Työmäärä

Kontaktiopetus 52 h, itsenäinen työskentely 80 h.

Esitietovaatimukset

Suositellut esitiedot: Lukion pitkä matematiikka, lukion oppimäärän kurssit FY2, FY3, FY4 ja FY5 (LOPS 2003) tai FY2, FY4, FY5 (LOPS 2015) soveltuvin osin.

Arviointi

Luennot, harjoitukset, laboratoriotyöt, tentti.

Opetuksen aika ja paikka

Opetuksen aika- ja paikkatietoja voi tarkastella Sisu-järjestelmässä

1. Linkki avautuu kurssisivulle välilehdelle Suoritustavat
2. Tarkista sivun yläreunasta kohdasta versio, että pudostusvalikosta valittuna on lukuvuosi 2025-2026
3. Valitse sinisestä palkista Luento-opetus ja avaa välilehti Opetusryhmät ja -tilaisuudet nähdäksesi kurssin opetustapahtumat. Valitsemalla Tentti, löydät myös tiedot tenttiajankohdista.
   
   
   Tenttiohjeet Avoimessa yliopistossa

Opettajalla on neljä (4) viikkoa aikaa arvostella tenttisuoritukset tenttipäivästä lukien.

Lisätietoja

Vastaavat kurssit PHYS-A0120 Termodynamiikka (TFM).

Kurssi korvaa kurssit PHYS-A3120 Termodynamiikka (ENG), PHYS-A3121 Termodynamiikka (ENG1), PHYS-A3122 Termodynamiikka (ENG2) ja PHYS-A5120 Termodynamik.

Kurssin digitaalinen oppimisympäristö

MyCourses on opiskelijoille ja opettajille yhteinen työkalu päivittäiseen kurssityöskentelyyn. Tarvitset Aalto-käyttäjätunnusta kirjautuaksesi kurssin MyCourses-työtilaan ja osallistuaksesi opetukseen.

Kurssin työtila: MyCourses
Työtilan materiaalit päivitetään kurssin alkuun mennessä.

Ilmoittautuminen ja opintomaksu

Avoimen yliopiston kursseille ilmoittaudutaan alla olevan linkin kautta: 
Ilmoittautuminen kurssille

Ilmoittautuminen alkaa 4.8.2025 klo 9.00
Ilmoittautuminen päättyy 25.8.2025 klo 23.59

Ilmoittautua voi vain kurssikuvauksessa ilmoitettuna aikana, minkä jälkeen ilmoittautuminen ei ole enää mahdollista.

Avoimen yliopiston opiskelijoille on varattu 5 paikkaa.

Kurssi on Aalto-yliopiston Perustieteiden korkeakoulun järjestämä.

Ilmoittautumisen yhteydessä maksetaan opintomaksu. Opintomaksu on kurssikohtainen ja sitova. Tutustu ilmoittautumis- ja maksusääntöihin sekä opiskelua koskeviin ohjeisiin:
Ilmoittautuminen, maksut ja säännöt

Käyttäjätunnuksen aktivointi ja monivaiheinen tunnistautuminen

Aalto-käyttäjätunnus on mahdollista aktivoida ilmoittautumista seuraavana päivänä ja se tulee aktivoida viimeistään päivää ennen kurssin alkua. 
Käyttäjätunnuksen aktivointi

Kun olet aktivoinut Aalto-käyttäjätunnuksen, ota käyttöön myös monivaiheinen tunnistautuminen. Osa Aalto-yliopiston palveluista vaatii monivaiheisen tunnistautumisen. 
Ohjeet monivaiheisen tunnistautumisen käyttöönottoon