Fysiikka 2 (5 op)

Tavoitteet

Opiskelija oppii lämpöopin ja termodynamiikan peruslait ja käsitteet sekä niiden rajoitukset ja merkityksen tekniikassa.
Opiskelija ymmärtää mekaanisia värähtelyjä ja aaltoliikettä koskevat peruslait ja osaa käyttää niitä yksinkertaisissa tekniikan sovelluksissa.
Opiskelija oppii kemian peruskäsitteitä ja osaa soveltaa niitä kaasujen tilanmuutoksissa ja palamisreaktioissa.

Sisältö

1. Lämpötila ja sen mittaaminen, lämpölaajeneminen, lämpöenergia, olomuodon muutokset, ideaalikaasun tilanyhtälö, lämmön siirtyminen.
2. Termodynamiikan pääsäännöt. Kiertoprosessit ja niiden sovelluksia.
3. Mekaaniset värähtelyt: harmoninen värähtely, vaimeneva värähtely ja pakkovärähtely.
4. Mekaaniset aallot. Interferenssi ja seisova aaltoliike.
5. Kemian perusteita ja lämpökemiaa: aineen rakenne ja olomuodot, kaasujen tilamuutokset, palamisreaktiot.

Aika ja paikka

13.1.2025 - 09.05.2025

Oppimateriaalit

Tekniikan fysiikka 1, luvut 13-16, Tekniikan fysiikka 2 luvut 5-6 sekä OMAn työtilaan jaettava opetusmateriaali ja vaadittavat laskuharjoitustehtävät.

Opetusmenetelmät

TEAMS-etäopetus (24 h) ja lähiopetus ja laskuharjoitukset (26 h)

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Huhtikuussa 2025. Uusintakokeet toukokuussa 2025 ja syyskuussa 2025.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Lähiopetusta 50 h, laskuharjoituksiin 50 h, sisällön syventäminen ja itseopiskelu 35 h

Arviointiasteikko

0-5

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Opiskelija tuntee tärkeimmät lämpötila-asteikot ja lämpötilanmittausmenetelmät ja osaa laskea yksiulotteisen systeemin lämpölaajenemisen sekä tuntee kemian peruskäsitteet. Opiskelija osaa laskea lämpöenergiamuutoksia ja tuntee eri lämmönsiirtymistavat.
Opiskelija tuntee termodynamiikan pääsäännöt. Opiskelija tuntee värähtelymekaniikan ja mekaanisen aaltoliikkeen peruskäsitteet ja osaa käyttää niitä yksinkertaisissa sovelluksissa.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Opiskelija osaa määrittää erimuotoisten kappaleiden lämpölaajenemisen ja laskea lämpöenergian muutoksia lämmönsiirtymisessä ja olomuodon muuttuessa. Opiskelija osaa käyttää ideaalikaasujen tilanyhtälöä yksinkertaisissa kaasun tilamuutoksissa.
Opiskelija ymmärtää termodynamiikan peruskäsitteet ja osaa soveltaa niitä yksinkertaisissa käytännön tilanteissa.
Opiskelija osaa ratkaista yksinkertaisia värähtelymekaniikkaan ja aaltoliikkeeseen liittyviä käytännön ongelmia.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Opiskelija osaa käsitellä tilanteita, jotka edellyttävät kurssin aihepiiriin kuuluvien peruslakien soveltamista samanaikaisesti. Opiskelija osaa soveltaa opittua uusiin tilanteisiin. Opiskelija osaa arvioida lämpölaajenemisen ja eri lämmönsiirtymistapojen merkitystä ja vaikutuksia aineissa ja rakenteissa. Opiskelija osaa laskea lämpöenergian muutoksia eri tilanteissä ja soveltaa ideaalikaasulakia kaasun tilanmuutoksissa sekä laskea palamisreaktioihin liittyviä energiamuutoksia. Opiskelija osaa soveltaa termodynamiikkaa yksinkertaisissa kiertoprosesseissa.
Opiskelija osaa soveltaa värähtelymekaniikan ja aaltoliikkeen perusmalleja käytännön tilanteissa

Arviointikriteeri, hyväksytty/hylätty

Opiskelija tuntee tärkeimmät lämpötila-asteikot ja lämpötilanmittausmenetelmät ja osaa laskea yksiulotteisen systeemin lämpölaajenemisen sekä tuntee kemian peruskäsitteet. Opiskelija osaa laskea lämpöenergiamuutoksia ja tuntee eri lämmönsiirtymistavat.
Opiskelija tuntee termodynamiikan pääsäännöt. Opiskelija tuntee värähtelymekaniikan ja mekaanisen aaltoliikkeen peruskäsitteet ja osaa käyttää niitä yksinkertaisissa sovelluksissa.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Loppukoe (85 %), harjoitustehtävistä saadut pisteet (max 15%).