Course syllabus

Kurs-PM

Termodynamik med Energiteknik MTF042 VT25 (7,5hp)

Uppdaterad 18:e december 2025

Kursen ges av Avdelningen för Energiteknik

Kursens syfte

Kursen syftar till att kursdeltagarna skall lära sig grundläggande termodynamik och energitekniska processer som förbränningsmotorn, gasturbinen, ångcykeln och kompressordrivna förångningsprocessen. Detta omfattar gasers och vätskors egenskaper, begreppen energi och entropi, samt lagarna för hur dessa storheter kan förändras i olika processer. Vidare syftar kursen till förståelse för de samband, möjligheter och restriktioner som finns för att i framtiden möta behovet av energi på ett långsiktigt uthålligt och etiskt sätt. Inom ovanstående delar syftar även kursen till att synliggöra kunskaper som är relevanta i maskiningenjörens yrkesroll.

Schema

Länk till TimeEdit.

Kontaktuppgifter

Föreläsningar

Magnus Rydén (Kursansvarig, Examinator)  - magnus.ryden@chalmers.se

Lärare

Jonatan Gastaldi - gastaldi@chalmers.se
Alice Fakt - fakt@chalmers.se 
Philip Kjaer Jepsen - jepsen@chalmers.se 
Tamar Manouel - tamar@chalmers.se 

Övriga medverkande

Anna Emanuelsson - anna.emanuelsson@chalmers.se  
Fredrik Normann - fredrik.normann@chalmers.se 

Kurslitteratur

• Ekroth & Granryd - Tillämpad termodynamik (2021 edition) Kapitel 1-9 och 11. (2006 Edition funkar bra)
• Formel- och tabellsamling – Termodynamik med Energiteknik (OBS! Senaste versionen 2024-11-22)
• Övningsuppgifter (Digitalt)
• Kurskompendium i Energiomvandling (Digitalt)
• Konstruktionsuppgiftshandledning (Digitalt)
• Energisystemshandledning (Digitalt)
• Laborationshandledning (Digitalt)
• Föreläsningsmaterial (Digitalt)

Kursens upplägg

Kursen är uppbyggd kring en serie ämnen från grundläggande teknisk termodynamik mot hållbara energisystem. Varje ämne introduceras med en Föreläsning. De ämnen där beräkningar är ett centralt inslag introduceras även med Demo-uppgifter. Till dessa ämne finns rekommenderade räkneuppgifter för möjligheten att öva sig i att lösa uppgifter och resonera kring de begrepp som introducerats. Möjlighet att konsultera lärare kring räkneuppgifter m.m. i mindre grupp ges vid så kallade Räknestugor vid ca. 2 tillfällen per vecka. Räknestugor ges i sal där det ges möjlighet att enskilt konsultera lärare eller seniora studenter kring räkneuppgifter eller konstruktionsuppgifter. Vid ett par tillfällen ges en Sammanfattning där de senaste momenten sammanfattas och frågor som inkommit kring föreläsningar eller räkneuppgifter diskuteras vid ett möte i föreläsningssal i helklass.

De olika ämnena i kursen binds samman genom en serie Konstruktionsuppgifter (KU), en Laboration och ett Energisystemseminarium under kursens gång. KU genomförs genom teoretiska beräkningar med regelbundna Check-Points. Energisystemseminariet förbereds med en muntlig presentation och diskussionsfrågor för inlämning. Laborationer genomförs genom ett praktiskt moment kombinerat med beräkningar och tillhörande (enkel) labbrapport.

Konstruktionsuppgift, Energisystemseminarium och Laboration är obligatoriska moment vilka genomförs och rapporteras i grupper om 3 personer. Alla i gruppen ska vara insatta i alla moment och är gemensamt ansvariga för att uppgiften utförs och lämnas in i tid. Om en person missköter sig riskerar hela gruppen att bli underkänd. 

Grupper väljs av studenterna via kurshemsidan (Canvas). Grupper måste väljas senast torsdag lv1 kl 09:00.

Förändringar sedan förra kurstillfället

Inga större strukturella förändringar sedan föregående kurstillfälle. Däremot har kursen bytt föreläsare och examinator från Fredrik Normann till Magnus Rydén.

Examination

Kursen innehåller två kursmoment: godkänd skriftlig tentamen (5 hp) och godkända gruppuppgifter, det vill säga Konstruktionsuppgift, Laboration och Energisystemseminarium (2,5 hp). På godkänd tentamen ges betyg 3, 4 eller 5 (40, 60, 80% av tentans innehåll). På gruppuppgifterna ges enbart betyg godkänt eller underkänt. Om kursdeltagaren efter avslutad kurs har fått underkänt på en av gruppuppgifterna, behövs endast den underkända uppgiften göras om för att få godkänt på kursmomentet.

Tentamen planeras till fredag 20/3, onsdag 10/6 och fredag 28/8 kl 08:30 (5h tenta). Max 50 poäng.
Integrerade teori- och räkneuppgifter. Tillåtna hjälpmedel är: 1) Formel- och tabellsamling Termodynamik med Energiteknik (inga anteckningar) och 2) s.k. ”godkänd modell” av räknedosa med rensat minne.

KU examineras genom tre Check-Points med självutvärderingar via Canvas + muntliga diskussioner kring uppgiften. Energisystemdelen examineras via flervalsfrågor på tentan och redovisning i seminarieform. Labb examineras genom en labbrapport. Max två returer lämnas på labbrapporten. Se schema för deadlines för de obligatoriska momenten. Inga examinerande moment hålls efter lv 9.

Lärandemål och kursplan

Efter fullgjord kurs ska studenten kunna:

• förklara grundläggande begrepp inom teknisk termodynamik, som energi, värme och arbete.
• förklara grundläggande begrepp om fluiders egenskaper och tillstånd.
• tillämpa termodynamikens 1:a huvudsats på slutna och öppna system.
• förklara innebörden av termodynamikens 2:a huvudsats och de begränsningar som finns för omvandlingsprocesser.
• använda termodynamiska samband, diagram och tabeller för att beräkna olika tillståndsstorheter.
• beskriva i detalj vad en termodynamisk cykel är samt skillnaden mellan reversibla och icke-reversibla processer.
• förklara hur de vanligaste termodynamiska cyklerna fungerar, dvs Carnot, Otto, Diesel, Clausius-Rankine, Brayton och för den kompressordrivna förångningsprocessen.
• förklara principerna för ångkraftprocessen (Clausius-Rankine), gasturbinprocessen (Brayton), kompressordrivna förångningsprocessen och förbränningsmotorn (Otto och Diesel). Kunna lösa problem relaterade till dessa processer och principer som tillämpas för att öka verkningsgraden.
• förklara grundläggande principer för värmetransport genom värmeledning och konvektiv värmeöverföring samt hur värmetransport i värmeväxlare påverkas av geometrier, material och strömningsmekanik.
• förklara övergripande tekniska funktionerna hos termisk-, kärn-, vind-, vatten- och solkraft.
• diskutera begränsningar och etiska aspekter för användningen av olika energitekniker och bränslen samt tekniker för att minimera miljöeffekter.
• skriva en teknisk rapport.

Länk till MTF042 kursplan i Studieportalen.