Studiehandboken 06/07 del 4 - KTH

KTH Studiehandbok 2006-2007
5A1363 Miljöfysik och miljökemi
Poäng/KTH Credits 6
ECTS-poäng/ECTS Credits 9
Kursnivå/Level
B
Betygsskala/Grading, KTH 3, 4, 5
ECTS-betygsskala/Grading, ECTS
A-F
Obligatorisk för/Compulsory for
OPEN1
Språk/Language
Svenska / Swedish
Kurssida/Course Page
http://www.particle.kth.se/~lindblad/5A1363/in
dex.html
Environmental Physics and
Chemistry
Kursansvarig/Coordinator
Thomas Lindblad,
lindblad@particle.kth.se
Tel. 5537 8184
Maria Malmström, malmstro@ket.kth.se
Tel. 790 8745
Kursuppläggning/Time Period 1, 2
Föreläsningar 54 h
Lab 35 h
Kortbeskrivning
Grundläggande kurs i miljöfysik och miljökemi med teori och tillämpningar.
Mål
Kursen är avsedd att befästa och fördjupa grundläggande kunskaper i fysik
och kemi samt att belysa hur viktiga problem som rör miljön kan angripas
med hjälp av metoder och teorier från fysiken, kemin och matematiken.
Kursen avser också att ge grundläggande förståelse för fysikaliska och
kemiska processer i naturen och hur dessa samverkar och kan kvantifieras.
Speciellt gäller detta olika typer av kretslopp. Kursen avser vidare att indikera
människans (och speciellt civilingenjörens) roll i miljön samt att ge en
inledning till praktiska metoder för olika sensorer för registrering och
övervakning samt till datainsamling och datahantering inom fysiken (”handson”).
Kursinnehåll
Kursen fokuserar kring kretslopp och flöden av energi och materia i naturen,
olika former av strålning och dess effekter, samt människans påverkan på
miljön. Olika experimentella och teoretiska tekniker inom fysiken tas upp
översiktligt. Viktiga teman (men inte alla) är:
• Materia, energi, exergi: Beståndsdelar, krafter, växelverkan,
grundämnen, stabilitet och radioaktivitet. Omvandling av energi.
• Miljön i stort och i smått, katastrofer: Vår plats i universum, tredje
planeten från solen, rymdväder, meteorer, direktpåverkan och påverkan på
sikt. Naturkatastrofer och av människan förorsakade katastrofer och deras
inverkan på miljön.
• Sensorer och system för monitorering: Fjärranalys, vädersatelliter,
miljö- och resurssatelliter, multispektralbandanalys, infraljud
• Växthuseffekt, ozonskikt: Atmosfärens fysik, sammansättning och
variation. Global och lokal påverkan, utsläpp, absorption och reflexion av
strålning, nedbrytningsprocesser.
• Kemiska föreningar och reaktioner i naturen: Reaktioner,
reaktionsformler, grundläggande kemisk bindningslära, sfärernas
sammansättning
• Kvantitativa aspekter av miljökemi: reaktionsstökiometri och kemisk
jämvikt applicerade på miljöproblem
• Grundläggande kemiska aspekter av termodynamiken: drivkraften för
reaktioner, energiutbyten, intensitets- och kapacitetsparametrar
• Biogeokemiska kretslopp: sfärerna, dynamiken, massbalanser,
mänsklig påverkan
• Grundläggande miljöeffekter: Försurning, metaller, eutrofiering,
växthuseffekten, ozonhålet, marknära ozon, hantering av kärnavfall,
organiska miljögifter.
• Informationssökning och rapportering
Förkunskaper
Goda kunskaper i matematik, fysik och kemi från gymnasiet.
Abstract
Basic principles of Environmental
Physics and Chemistry, including theory
and practice.
Aim
The course aims at repeating and
developing basic knowledge of physics
and chemistry. It also aims at
highlighting how environmental
problems can be addressed using
methods and theories from physics,
chemistry, and mathematics. The course,
furthermore, aims at giving introductory
knowledge of natural physical and
chemical processes and their
interactions, as well as their
quantifications. Special focus is on
elemental cycles. Furthermore, the
course aims at indicating the
environmental significance of humans
(and especially engineers) as well as
giving an introduction to practical
methods for different types of sensors
and for data monitoring and data
handling within physics (“hands-on”).
Syllabus
The course focuses on element cycles
and mass and energy balance laws,
different types of radiation ant their
environmental effects, as well as the on
human impact on the environment.
Different experimental and theoretical
techniques from the physics are also
briefly assessed. Important themes
include:
• Matter, energy, exergy:
Smallest parts, forces, interaction,
elements, stability and radioactivity
• The environment in a large
and narrow perspective: Our place in
the universe, the third planet from the
sun, space weather, meteorites, direct
and long term effects. Catastrophes and
their impacts on the environment.
• Sensors and systems for
monitoring: Remote sensing, satellites,
multispectral analysis, infrasound.
• The greenhouse effect, the
ozone layer: The atmosphere,
composition and variations, global and
local impacts, absorption and reflection
• Chemical compounds and
reactions in nature: Chemical reactions,
reaction formulas, basic principles of
chemical bonding
• Quantitative aspects of
environmental chemistry: reaction
stoichiometry and chemical equilibrium
applied in environmental chemistry
40
5A Fysik