ESIPUHE

Opetussuunnitelmassa määritellyt moduulin tavoitteet ja sisällöt

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

Tavoitteet

Moduulin 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
Moduulin 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.

Lähde: Lukion opetussuunnitelman perusteet 2019

Oppimateriaalin käyttöohje

Tervetuloa opiskelemaan fysiikkaa sähköisen Resonanssi-oppimateriaalin parissa!

Tämä oppimateriaali jakautuu kuuteen lukuun, jotka on jaettu lyhyisiin alalukuihin. Sähköinen oppikirja mahdollistaa videoiden, simulaatioiden ja vuorovaikutteisten sovellusten käytön osana leipätekstiä. Tarjolla on runsaasti lisämateriaalia, kuten erilaisia tehtävätyyppejä, lisätietoa luvun aiheesta tai linkkejä ulkopuolisiin aiheeseen liittyviin sivustoihin. 

Harjoitustehtävistä

Jokaisen luvun lopussa on lukuun kuuluvat tehtävät. Ne on jaettu kolmeen osaan, samaan tapaan kuin fysiikan ylioppilaskokeessa.

  • Monivalintatehtävillä voit arvioida, miten hyvin osaat luvun perusasiat.
  • Perustehtävissä harjoittelet luvun keskeisiä asioita.
  • Soveltaviin tehtäviin kuuluvat sellaiset tehtävät, jotka ovat joko tavallista pidempiä ja haastavampia tai sisältävät kurssin ydinasioiden ulkopuolista materiaalia. Näitä tekemällä voit opintojesi aikana valmistautua ylioppilaskokeen kolmannen osion tehtäviin.

Jokaisessa alaluvussa on Alaluvun tehtäviä -laatikko. Laatikon tehtävät liittyvät suoraan kyseiseen alalukuun. Monet tehtävistä yhdistelevät eri alalukujen asioita toisiinsa, eikä niitä ole erikseen listattu.

Hyödynnä tehtäviä palauttaessasi Palauta merkintä -vaihtoehtoa, jonka avulla voit koostaa vastauksen kuvineen ja useampine tiedostoineen suoraan yhteen ja samaan palautukseen. Kuvat ja tiedostot saat osaksi merkintää tekstikentän työkalurivin Lisää-valikon kautta liittämällä kuvan tai tiedoston. Lisäksi kyseisessä vaihtoehdossa voi hyödyntää Abitin kaavaeditoria, jonka avulla voi muodostaa tarvittavat matemaattiset merkinnät ja kopioida (kopioi &­ liitä) ne suoraan vastauksen osaksi tarvittaviin kohtiin.

Tehtävien mittaustulokset on tarjottu tässä kirjassa muodossa

  • .cmbl Logger Pro -ohjelmaan
  • .cap Capstone-ohjelmaan
  • .ods LibreOffice -ohjelmaan.
Jos käytät jotain muuta ohjelmistoa, avaa data ods-tiedostona ja kopioi tiedot käyttämääsi ohjelmaan.

Oppimateriaalin eri elementtejä

Kokonaiskuvan luomiseksi jokaisessa kirjan luvussa on yhteenveto ja Testaa osaamisesi -itsearviointi. Jälkimmäinen koostuu monivalintatehtävistä, jotka voit tehdä itsenäisesti ja saada heti automaattisen palautteen tuloksestasi. Osa itsearviointiluvuista sisältää laskutehtäviä, joihin on pisteytetty malliratkaisu itsenäistä tarkistamista varten.

Lukujen lopussa olevien itsearviointien lisäksi jokaisessa alaluvussa on Pysähdy pohtimaan -tehtävä, jonka tehtyäsi voit helposti tarkistaa, oletko ymmärtänyt juuri lukemasi. Voit hyödyntää tätä tehtävätyyppiä myös mahdolliseen kokeeseen kerratessasi.

Oppimateriaalissa olevat, kurssin ydinaineksen ulkopuoliset aiheet on merkitty tähdellä (esim. *Gravitaatiolaki). Lisämateriaalia kiinnostuneille tarjoavat myös kirjan ulkopuolelle vievät linkit. Nämä ovat aina omissa laatikoissaan: SI-järjestelmä (Wikipedia)

Pienempiä, ydinasiaa täydentäviä Tietoiskuja on joidenkin lukujen sivupalkeissa pikkulaatikoina.

Erityisesti pienryhmässä tutkittaviksi tarkoitetut tehtävät on merkitty tunnuksella .

Tekijät toivovat sinulle antoisia hetkiä oppimateriaalin parissa!

Teos on saanut tukea Suomen tietokirjailijat ry:ltä.