NKEB19001U Termodynamik og Kinetik (TermoKin)

Årgang 2024/2025
Engelsk titel

Thermodynamics and Kinetics (TermoKin)

Uddannelse

Bacheloruddannelsen i kemi
Bacheloruddannelsen i nanoscience
Kandidatuddannelsen i bioteknologi med sidefag

Kursusindhold

Teoretisk kursus i grundlæggende termodynamik og reaktionskinetik med hovedvægt på de termodynamiske hovedsætninger, kemisk ligevægt, transportligninger for gasser og væsker samt kemisk kinetik. Kurset tager sit udgangspunkt i den statistiske mekaniske formulering af den klassiske termodynamik. Kurset omhandler: grundlæggende fysisk-kemiske begreber, statistisk termodynamiske tilstandssummer q og Q, Boltzmann fordeling, første og anden hovedsætning, de termodynamiske energifunktioner, U, H, A og G samt entropi og deres statistik termodynamiske udledning, kemisk potential, blandinger, faseligevægt for blandinger, kemisk ligevægt, dynamiske aspekter, såsom diffusion, Brownsk bevægelse og kemiske reaktioner.

Målbeskrivelser

Efter kurset har den studerende viden om:

  • de termodynamiske variable T og p, de statistisk termodynamiske tildstandsummer q og Q, de termodynamiske funktioner U, S, H, A, G og μ samt deres partielle afledede, aktiveringsenergien og hastighedskonstanter af kemiske reaktioner
  • anvendelse af de termodynamiske funktioner til at beskrive faseligevægte og faseovergange i fysisk-kemiske systemer, kemiske ligevægte, kemiske reaktioner, spontane processer
  • anvendelse af transportligninger for gasser og væsker
  • anvendelsen af hastighedslove til at beskrive kemiske reaktioner

 

Efter kurset har den studerende færdigheder i at:

  • angive forudsætningerne for spontane processer, samt redegøre for arbejdet, varmeudviklingen og ændring af de termodynamiske funktioner U, S, H, A og G ved deres forløb
  • angive betingelsen for at en kemisk reaktion er spontan samt udlede massevirkningsloven
  • anvende de statistisk termodynamiske tilstandssummer q og Q til beregning af de termodynamiske funktioner U, S, H, A, G og ligevægtskonstanten af faseligevægte eller kemiske reaktioner
  • beregne aktiviteter af stoffer i forskellige tilstandsformer
  • opskrive udtryk for et molekyles hastighed og middel fri vejlængde i en gas/væske
  • beregne hastighedskonstanter
  • forklare simple enzym-kontrollerede reaktioner
  • udføre termodynamiske og kemisk kinetik beregninger under brug af digitale værktøjer som f.eks. Maple eller Python.

 

Efter kurset har den studerende kompetencer til selvstændigt at:

  • beskrive og anvende statistisk mekaniske og termodynamiske metoder til løsning af forelagte kemiske problemer
  • formulere og redegøre for de termodynamiske hovedsætninger
  • definere og redegøre for spontane processers tidsforløb, herunder kemisk kinetik
  • udvælge og anvende relevante teoretiske metoder til løsning af forelagte fysisk-kemiske problemer

Bliver oplyst på Absalon

Det anbefales at den studerende er fortrolig med indholdet af de obligatoriske kurser på første år af bacheloruddannelsen i Kemi eller Nanoscience.
Forelæsninger, videoforelæsninger, spørgetimer, regneøvelser, afleveringsopgaver
Den studerende må ikke have bestået et (eller begge) af følgende kurser: NKEA06009U Nanotermodynamik og NKEB14004U Teoretisk fysisk kemi.
  • Kategori
  • Timer
  • Forelæsninger
  • 42
  • Forberedelse (anslået)
  • 94
  • Teoretiske øvelser
  • 42
  • E-læring
  • 24
  • Eksamen
  • 4
  • I alt
  • 206
Skriftlig
Mundtlig
Individuel
Kollektiv
Løbende feedback i undervisningsforløbet
Point
7,5 ECTS
Prøveform
Skriftlig stedprøve, 4 timer med opsyn.
Løbende bedømmelse
Prøveformsdetaljer
Eksamen består af 2 dele:
a) Skriftlig prøve 4 timer
b) 5 ud af 7 ugentlige afleveringsopgaver
De to dele vægtes ikke individuelt og der gives én samlet karakter.

Den skriftlige stedprøve er en ITX-eksamen.
Se vigtig information om ITX-stedprøver på Studieinformation under punktet: Eksamen -> Eksamensform og regler -> Skriftlig stedprøve (ITX-prøve)
Hjælpemidler
Alle hjælpemidler tilladt

KU’s eksamenshus stiller computere til rådighed ved ITX-eksamenen.
Egne digitale hjælpemidler, såsom computer, tablet, lommeregner, mobiltelefon mv. må ikke medbringes.

Bedømmelsesform
7-trins skala
Censurform
Ingen ekstern censur
Flere interne bedømmere
Reeksamen

Mundtlig prøve, 30 minutter (ingen forberedelsestid)

Kriterier for bedømmelse

Se målbeskrivelser