Oppsummering: Termodynamikk og statistisk fysikk (FYS2160)

3stjernerKort fortalt: Et emne det er vanskelig å få tak på, men som jeg ble venn med til slutt. Jeg vet fortsatt ikke helt hva jeg skal med det, som gjorde det vanskelig å motivere seg underveis. Men emnet har en super foreleser og bra pensumbok, og er gøy når man får det til!

Hva det handler om

Det er fortsatt vanskelig for meg å si hva FYS2160 Termodynamikk og statistisk fysikk handler om, for når jeg tenker på det nå lurer jeg litt på hva det egentlig er vi har drevet med og hva det er nyttig for. Men la meg gjøre et forsøk:

Vi så på ideell gass og enkle krystaller som modeller for ulike systemer og prosesser, f.eks. faseoverganger for rene stoffer og varmemaskiner. For disse systemene kunne vi regne ut energien, entropien, fri energi, temperatur, etc. Noen av de tingene vi fikk mest bruk for i emnet for å gjøre slike beregninger, var den termodynamiske identiteten, som ser slik ut:

dU = TdS – pdV + μdN

Her står dU for endring i energi, T for temperatur, dS for endring i entropi, p for trykk, dV for endring i volum, μ for det kjemiske potensialet og dN for endring i partikkelantall.

Vi fikk også mye bruk for termodynamikkens 1. lov som sier at energi verken kan oppstå eller forsvinne.

Vi så også litt på statistikk i forbindelse med termodynamikk, og litt grunnleggende klassisk statistisk mekanikk og kvantestatistikk, Fermi- og Bose gasser, Bose-Einstein kondensasjon, osv.

Gjennomføringen

La meg starte med å si at vi hadde en veldig bra foreleser i dette emnet. Og han kunne virkelig sakene sine: Det var sjeldent at han så på et notatark i det hele tatt i løpet av forelesningene sine, men tok alt på strak arm, helt utenat. Da snakker vi om lange utregninger og til tider ganske komplekse ideer. Må si jeg ble imponert! Han hadde «dessverre» en veldig behagelig stemme å høre på, så jeg hadde litt lett for å «sone ut» i begynnelsen av forelesningene da han ofte stod foran kateteret og oppsummerte hva vi snakket om sist og hva vi skulle ta for oss i dagens forelesning, uten å notere ting på tavlen(e).

10784885_311360869069631_1931341080_n
Professoren i gang med tavle nummer 4 i Det store fysiske auditorium.

I begynnelsen av semesteret hadde foreleseren små quizer i løpet av forelesningene som vi kunne teste forståelsen på ved å bruke en webside/app som heter Socrative. Det var i grunn ganske fint for da ble man aktivisert selv og ble litt mer våken og engasjert i det som foregikk. Men etterhvert ble pensum mer komplisert og da var det nok ikke så lett å lage quizer i stoffet lenger.

Vi hadde obligatoriske oppgaver («obliger») hver uke hvor vi måtte ha et visst antall godkjent for å kunne ta eksamen. Men det var lagt opp annerledes enn i tidligere emner vi har hatt. Vanligvis leverer man obligen og får den rettet, mens her fikk man utdelt fasit og rettet den selv og så skrev seg om på en liste, uten at noen egentlig sjekket at du hadde gjort noe som helst. Det var en helt OK løsning, men medførte at man (dvs. jeg) gjorde en litt slappere innsats enn dersom man (jeg altså) måtte levert inn oppgavene. Men man kunne levere inn oppgave dersom man ville det. Og hver uke ble det kåret «Ukens oblig», og jeg vant den ene uken! Alle vinnerne er blitt invitert med ut på restaurant sammen med foreleseren. Det var et morsomt påfunn, men det virket ikke som om flere leverte oppgavene sine av den grunn. Middagen skal foregå på nyåret en gang. Gleder meg til det!

I tillegg hadde vi to labtimer i faget som vi måtte få godkjent for å kunne ta eksamen. Den ene laben handlet om lydhastigheten, mens den andre handlet om smeltevarme og fordampningsvarme. Den første hadde ikke noe spesielt med dette faget å gjøre egentlig, så det ble litt rart. Den hadde hørt mer hjemme i FYS2130 Svingninger og bølger som vi hadde forrige semester. Jeg er ikke noe spesielt tilhenger av lab, spesielt fysikklaber (siden jeg er astronomistudent). Jeg har blitt fortalt at «før i tiden» fikk astronomistudenter slippe unna lab i FYS2160, men det har de visst sluttet med. Problemet med lab er at det er tidkrevende, stressende og gir ikke noe særlig læringsutbytte. Det blir mye knoting med instrumenter og lite oppmerksomhet til overs til selve teorien.

Vi hadde ingen midtveiseksamen i dette emnet, kun en avsluttende eksamen. Det var egentlig veldig greit for meg, for det var ikke før på slutten av semesteret at pensum falt på plass. Vi fikk ha med oss to ark med notater til eksamen med skrift på begge sider. Det var kjekt! Opprinnelig tenkte jeg at det var teit at emnet ikke hadde et «offisielt» formelark, men jeg oppdaget at det egentlig var veldig lærerikt og fint å skrive eget formelark, så det burde man gjøre i flere fag! Jeg tror det var først når jeg begynte å skrive formelarket at jeg endelig fikk oversikt i emnet og begynte å forstå hvordan alt hang sammen!

10831808_1540131382910378_1966977280_n
Utsnitt av formelarket jeg skrev til avsluttende eksamen 🙂

Rent praktisk føltes informasjonsgivingen i dette emnet ganske uoversiktlig til tider. I tillegg til emnesiden ble vi nødt til å forholde oss til en blogg og Facebook, samt flere forelesningsplaner. Det virket som unødvendig mye bry for foreleserens del og gjorde at ting ble uoversiktlig for oss studenter. Det hadde vært bedre å lagt alle beskjeder på emnesiden og all informasjon om forelesninger i timeplanen der, og holde seg med det. For til syvende og sist var det ikke helt klart hvor den viktige informasjonen ville komme og man følte at man ble nødt til å stadig sjekke alle informasjonskanalene.

Når det gjelder pensumlitteratur hadde vi en bok, samt forelesningsnotater. Boken var veldig fin (An Introduction to Thermal Physics av Daniel V. Schroeder), og forelesningsnotatene var som regel, men ikke alltid, en kortfattelse av det som stod der og ofte ikke like bra. Men det hendte at forelesningsnotatene også utdypet temaer som var ganske kortfattet i boken, pluss at den f.eks. tok for seg programmering som ofte er fraværende fra pensumbøkene. Jeg foretrekker helst å ha én bok å forholde meg til, i alle fall når begge tekstene tar for seg mer eller mindre det samme, som de gjorde i dette tilfellet.

Fra et astrofysisk perspektiv

For å være ærlig vet jeg ikke helt hva jeg skal med dette emnet. Det vil jo tiden vise. Emnet var obligatorisk, så det er vel en tanke bak det, får jeg håpe! Denne følelsen av å ikke vite hva jeg skal med emnet var, sammen med min mangel på oversikt over emnet, hovedgrunnene til at jeg følte meg veldig umotivert for å jobbe med dette emnet underveis i semesteret. Jeg følte at jeg måtte slite meg gjennom det til tider. Men da jeg endelig fikk oversikt på slutten av semesteret ble emnet ganske gøy, selv om jeg fortsatt ikke hadde noen spesiell motivasjon til å drive meg fremover, annet enn mestringsfølelse. I retrospekt burde jeg kanskje forhørt meg med noen hos Institutt for teoretisk astrofysikk om hva de bruker av termofysikk i sin hverdag eller slått av en prat med foreleseren. Men foreleseren kunne (og dette gjelder ALLE emner jeg har tatt) vært flinkere til å nevne hva vi kan bruke de ulike kunnskapen til videre, spesielt innen de utdanningsløpene som har dette emnet som en obligatorisk del av graden.

Råd til deg som skal ta dette emnet

Prøv å skrive korte sammendrag av det som gås gjennom underveis, slik at du kanskje får oversikt litt tidligere enn det jeg gjorde. Da blir kanskje obligene litt mindre strevsomme å komme seg gjennom og totalopplevelsen av emnet vil forhåpentligvis bli bedre. Dette blir dessuten et bra utgangspunkt når du skal lage formelark 🙂

Har du tatt dette emnet? Hva syntes du? I hvilken sammenheng har du fått bruk for det du har lært i dette emnet?

Hovedbilde: GT Math

Relaterte innlegg

4 tanker om «Oppsummering: Termodynamikk og statistisk fysikk (FYS2160)»

  1. Fin oppsummering! Gassteori er relevant for stjerneutvikling, i kvart fall — de sveipa vel kanskje innom degenerasjonstrykk og kvantegassar på slutten? Det hugser eg me var innom i AST1100 også, når me såg på nøytronstjerner.

    1. Takk! 🙂 Jeg husker at vi var innom litt gassteori i AST1100, og vi så litt på kvantegasser i FYS2160, men det ble ikke knyttet opp mot stjerner på noen måte, så det var vanskelig å se den umiddelbare sammenhengen.

  2. Hei, ville bare si at bloggen din er kul! Stå på! Jeg tok emnet sammen med deg, og jeg er veldig enig med deg i dette innlegget. Stemmen til Malthe-Sørensen♡

    Fortsett med faganmeldelsene, de er nokså unike og nok nyttige for mange der ute.

Legg inn en kommentar

Dette nettstedet bruker Akismet for å redusere spam. Lær om hvordan dine kommentar-data prosesseres.