Opintojaksossa tutkitaan termodynaamisia systeemejä, energian siirtymistä systeemien välillä ja energian siirtymisen vaikutuksia. Keskeiset sisällöt liittyvät esimerkiksi energiantuotantoon, ilmastonmuutokseen ja rakentamiseen. Opintojakso antaa valmiuksia osallistua ympäristöä ja teknologiaa koskevaan keskusteluun ja päätöksentekoon. 

Tavoitteet 

Opintojakson tavoitteena on, että opiskelija 

• syventää ymmärrystään energiasta fysiikan keskeisenä käsitteenä 
• osaa tutkia aineen termodynaamiseen tilaan ja olomuodon muutoksiin liittyviä ilmiöitä 
• osaa soveltaa termodynamiikan käsitteitä ja malleja energiantuotannon ratkaisujen tarkastelussa ja kestävän tulevaisuuden rakentamisessa 
• tunnistaa energiatasapainon ja lämmönsiirtymisen merkityksen ilmastonmuutoksessa. 

Keskeiset sisällöt 

• voima vuorovaikutuksen voimakkuuden mittana 
• mekaaninen työ 
• termodynaaminen systeemi ja tilanmuuttujat 
• lämpötila, paine ja hydrostaattinen paine 
• energian säilyminen, sisäenergia, energian siirtyminen ja lämpömäärä 
• aineen lämpeneminen ja jäähtyminen sekä olomuodon muutokset 
• lämpölaajeneminen 
• kaasujen tilanmuutokset ja ideaalikaasun tilanyhtälö 

Opintojakson keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavissa temaattisissa yhteyksissä: energiantuotanto, rakentaminen ja energia kotona, ilmastonmuutos sekä lämpövoimakone. 

Keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavilla kokeilla: absoluuttisen nollapisteen määrittäminen (ekstrapolointi), veden ominaishöyrystymislämmön määrittäminen ja Boylen lain todentaminen. 

Yhteys laaja-alaisen osaamisen kokonaisuuksiin:  

• yhteiskunnallinen osaaminen  
• eettisyys ja ympäristöosaaminen 

Opintojakson arviointi

Numeroarviointi asteikolla 4 – 10. 

Opintojaksolla toteutetaan sekä formatiivista että summatiivista arviointia, painottaen opintojakson keskeisiä tavoitteita ja sisältöjä. Formatiivinen arviointi on lähinnä opiskelijaa opinnoissa eteenpäin, tavoitteiden saavuttamista kohti auttavaa, ei dokumentoitavaa palautetta. Summatiivinen arviointi koostuu esimerkiksi opiskelijan tuotoksista ja/tai tavoitteisiin pohjautuvaa osaamista mittaavista kokeista saaduista arvosanoista.

Opintojakson arviointi perustuu monipuoliseen näyttöön sekä opiskelijan käsitteellisten ja menetelmällisten tietojen ja taitojen havainnointiin. Arvioinnissa voidaan käyttää myös itse- ja vertaisarviointia sekä ryhmätuotosten arviointia. Erilaisten kirjallisten tuotosten lisäksi voidaan arvioida opiskelijan kokeellisen työskentelyn taitoja sekä esimerkiksi tiedon hankintaa ja tutkimisen taitoja. Laaja-alainen osaaminen arvioidaan osana opintojakson formatiivista ja summatiivista arviointia.