Enkeltfag Dansk 5 ECTS

Naturvidenskab (Polyteknisk grundlag – diplom)

Overordnede kursusmål

Kurset Naturvidenskab introducerer de studerende til de grundlæggende principper, der ligger til grund for moderne ingeniørarbejde, med særligt fokus på energi, modellering og forståelse af fysiske systemer. Gennem en kombination af mekanik, termodynamik, elektromagnetisme og elementer fra kemi og bioteknologi opbygges en sammenhængende forståelse af, hvordan energi produceres, omdannes, transporteres og lagres i tekniske systemer.

De studerende arbejder med centrale begreber som kræfter, bevægelse, arbejde, energi og effekt samt med energibevarelse og Newtons love som fundament for analyse af fysiske systemer. Samtidig introduceres de til elektriske og magnetiske fænomener samt termodynamiske processer, herunder varmepumper, varmemaskiner og energilagring i kemiske bindinger. Kurset kobler disse grundlæggende teorier til aktuelle teknologier som vindkraft, batterier, brændselsceller og Power-to-X.

En vigtig del af kurset er at udvikle evnen til at arbejde kvantitativt og kritisk med naturvidenskabelige problemstillinger. De studerende lærer at anvende SI-enheder, dimensionsanalyse og Fermi-estimater til at vurdere størrelsesordener og modellere virkelige systemer. Derudover anvendes Python og generativ kunstig intelligens som værktøjer til dataanalyse, beregninger og problemløsning.

Kurset lægger vægt på at opbygge både konceptuel forståelse og praktiske færdigheder, så de studerende bliver i stand til at analysere og vurdere energirelaterede problemstillinger i en ingeniørmæssig kontekst.

See course description in English

Beskrive funktionen af energiproduktions- og lagringssystemer såsom vandkraft, vindkraft, kernekraft, bioreaktorer, batterier, brændselsceller og Power-to-X.
Analysere energistrømme og energilagring i tekniske systemer og forklare, hvordan energi konverteres mellem mekaniske, elektriske, termiske og kemiske former.
Anvende SI-systemets grundenheder og dimensioner samt udføre Fermi-beregninger til vurdering af størrelsesordener i naturvidenskabelige og tekniske problemstillinger.
Anvende centrale begreber i mekanisk fysik såsom position, hastighed, acceleration, kræfter, arbejde, energi og effekt.
Anvende og analysere fysiske systemer ved hjælp af Newtons love, arbejdssætningen og energibevarelse.
Forklare magnetfelter og magnetiske kræfter på ladede partikler.
Forklare og analysere omdannelse mellem elektrisk og mekanisk energi i tekniske systemer.
Anvende idealgasligningen samt forklare og anvende termodynamikkens første og anden hovedsætning, herunder energilagring i kemiske bindinger.
Forklare simple termodynamiske processer og virkemåden af varmepumper, varmemaskiner og kølemaskiner.
Forklare energiforhold i kemiske og biokemiske reaktioner.
Anvende Python til at analysere og løse fysiske problemstillinger og anvendelse af generativ kunstig intelligens.

Introduktion til grundbegreber i naturvidenskab centreret omkring energi, dvs. mekanisk, termodynamisk, elektromagnetisk og kemi energi.

Klasseundervisning og regneøvelser.