B-modul, F2004 (3 & 4 Kvarter), 2 point, 10 ECTS
Målsætning:
Termodynamik er uundværligt som teoretisk redskab ved løsningen af mange geokemiske, petrologisk og materialevidenskabelige problemstillinger. Kurset søger at formidle studenten forudsætningerne for - og øvelse i - anvendelse af dette redskab.
Indhold:
I kurset betragter vi tilstande og processer af geologiske systemer primært under det energetiske - dvs. termodynamiske - aspekt. Hovedformålet er, at bestemme dannelsesbetingelser for mineraler og bjergarter og for syntetiske materialer.
Termodynamiske beskrivelsesniveauer: Ligevægtsstrukturer, dissipative strukturer. Grundbegreber: Indre energi, entalpi, entropi, makro-/mikrotilstande, fri energi, partielle molære størrelser, kemisk potential. Univariante, multivariante ligevægte: Mineral/mineralligevægte i metamorfe, mineral/smelteligevægte i magmatiske systemer (og mineral/vandligevægte i sedimentære systemer). Termodynamisk beregning af fasediagrammer. Geobaro-/geotermometri. Oxydations/reduktionsligevægte. Faststof/gasligevægte (Krystallisationssekvens i meteoritter). Sporelementfordeling (Nernst fordeling). Schreinemakers' faseteori.
Form og omfang:
2 f + 2 ø/uge i forårssemestret (8.semester).
Obl. program:
Øvelserne og 10 hjemmeopgaver.
Forudsætninger:
a) Materialelære 1 b) Elementært kendskab til brug af elektronisk regneark (f.eks. Excel).
Litteratur:
Udvalgte kapitler i:
Anderson & Crerar, Thermodynamics in Geochemistry, Oxford University Press, 1993.
Krauskorf & Bird, Introduction to geochemistry, 1995.
Nordstrom & Munoz, Geochemical Thermodynamics, 1994.
Philpots, Principles of Igneous and Metamorphic Rocks, 1990.
Wood & Fraser, Elementary Thermodynamics for Geologists, Oxford Univerisity Press, reprint 1992.
Eksamen:
4-timers skriftlig prøve. Bedømmelse efter 13-skalaen under medvirken af censor.
Lærere:
Hans Dieter Zimmermann