Í þessum áfanga verður farið í nokkra fyrirferðarmikla orku- og framleiðsluferla og tækni þeirra í íslensku atvinnulífi; álframleiðsla, kísiljárnframleiðsla, gas- og jarðgerð úr lífrænum úrgangi, málningar-, steinullar-, fiskiolíu og metanólframleiðsla o.fl.  Einnig verða skoðaðir nýir og umhverfisvænir framleiðsluferlar sem geta mögulega komið í stað eldri framleiðsluferla í framtíðinni.

Markmið: Að kynna nemendum aðferðir og grundvallarlögmál aflfræði, stöðufræði og bylgjufræði til þeirrar hlítar að þeir geti beitt þeim við lausn dæma. Námskeiðinu er m.a. ætlað að vera undirstaða í þessum greinum fyrir frekara nám í verkfræði.

Námsefni: Hugtök, einingar, tölur, víddir. Vigrar. Gangfræði. Hreyfifræði agna, tregða, kraftar og lögmál Newtons. Núningur. Vinna og orka og varðveisla orkunnar. Skriðþungi, árekstrar. Agnakerfi, massamiðja. Snúningur stjarfhlutar. Hverfiþungi og hverfitregða. Stöðufræði. Þyngd. Storka og straumefni, jafna Bernoullis. Sveiflur: Hreinar, deyfðar og þvingaðar. Bylgjur. Hljóð.

Verklegt: Gerðar eru 3 verklegar æfingar þar sem viðfangsefnin eru einkum sótt í aflfræði og áhersla lögð á að kynna nemendum verklag við gagnasöfnun og úrvinnslu gagna.  Nemendur skila vinnubókum fyrir verklegu æfingarnar og fá einkunn.

Athugið að kennslubókin er aðgengileg nemendum í gegnum Canvas án endurgjalds.

Grundvallarhugtök atómkenningarinnar; atóm sameindir og jónir. Hlutföll í efnahvörfum. Efnafræði vatnslausna; sýru/basa- oxunar/afoxunar- og fellihvörf. Eiginleikar lofttegunda. Varmafræði; vermi, frjáls Gibbs orka, óreiða. Hraðafræði; hraði og leiðir efnahvarfa. Rafefnafræði og varmafræði rafkera. Efnajafnvægi; sýru/basa jafnvægi leysnimargfeldi og myndunarfasti girðitengja. Eðliseiginleikar lausna.

Námsmat: Sjá nánar í kaflanum um námsmat.

Mólrúmmál loftkenndra efna, Efnafræðileg varmafræði,Vermi hvarfa og lögmál Hess, hraði efnahvarfa, niðurbrot vetnisperoxíðs, Le Chatelier, ákvörðun jafnvægisfasta með ljósgleypnimælingum, ákvörðun jónunarfasta sýru.

Skyldumæting er í öryggisfyrirlestur í fyrstu kennsluvikunni.

Þetta er grunnnámskeið um stærðfræðigreiningu í einni breytistærð. Æskilegur undirbúningur er að nemendur hafi lokið námskeiðum á framhaldsskólastigi sem fjalla um algebru, rúmfræði, hornaföll, diffrun og heildun. Námskeiðið leggur grunn að skilningi á greinum á borð við náttúrufræði, verkfræði, hagfræði og tölvunarfræði. Umfjöllunarefni námskeiðsins eru meðal annars:

• Rauntölur.
• Markgildi og samfelld föll.
• Deildanleg föll, reglur um afleiður, hærri afleiður, hagnýtingar deildareiknings (útgildisverkefni, línuleg nálgun).
• Torræð föll.
• Meðalgildissetning, setningar l'Hôpitals og Taylors.
• Heildun, ákveðin heildi og reiknireglur fyrir þau, stofnföll, óeiginleg heildi.
• Undirstöðusetning stærðfræðigreiningarinnar.
• Hagnýtingar heildareiknings: Bogalengd, flatarmál, rúmmál, þungamiðjur.
• Venjulegar afleiðujöfnur: fyrsta stigs línulegar diffurjöfnur, annars stigs línulegar diffurjöfnur með fastastuðlum.
• Runur og raðir, samleitnipróf.
• Veldaraðir, Taylor-raðir.

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort REI201G  Stærðfræði og reiknifræði eða STÆ107G Línuleg algebra.

Fjallað er um undirstöðuatriði línulegar algebru yfir rauntölurnar.

Viðfangsefni: Línuleg jöfnuhneppi,fylkjareikningur, Gauss-Jordan aðferð.  Vigurrúm og hlutrúm þeirra.  Línulega óháð hlutmengi, grunnar og vídd.  Línulegar varpanir, myndrúm og kjarni.  Depilfargfeldið, lengd og horn.  Rúmmál í margvíðu hnitarúmi og krossfeldi í þrívíðu.  Flatneskjur, stikaframsetning og fólgin framsetning.  Hornrétt ofanvörp og einingaréttir grunnar.  Aðferð Grams og Schmidts.  Ákveður og andhverfur fylkja.  Eigingildi, eiginvigrar og hornalínugerningur.

Kennt er samanlagt í 8 vikur samhliða Eðlisfræði 2V (yfir 11 vikna tímabil). Markmið: Að kynna nemendum aðferðir og grundvallarlögmál rafsegulfræði og ljósfræði. Námsefni: Hleðsla og rafsvið. Lögmál Gauss. Rafmætti. Þéttar og rafsvarar. Rafstraumur og viðnám. Segulsvið. Lögmál Ampères og Faradays. Span. Jöfnur Maxwells. Rafsegulbylgjur. Endurkast og ljósbrot. Linsur og speglar. Bylgjuljósfræði. Verklegt: Gerðar eru tvær tilraunir í ljósfræði.

Námskeiðið fjallar um uppbyggingu lotukerfisins og lotubundna eiginleika frumefnanna.  Farið er yfir náttúrulegt form frumefnanna, einangrun hreinna frumefna og algeng efnahvörf þeirra. Bygging atómsins er kennd sem undirstaða efnaeiginleika frumefnanna og efnahvarfa þeirra. Farið er í kenningar Bohrs um vetnisatómið og nýrri kenningar til nútíma sýn á atómbyggingu. Farið er yfir rafeindaskipan frumefnanna, og myndun efnatengja. Gildistengjakenningin (valence bond theory), fráhrindikraftar gildisrafeindapara (VSEPR) og byggingu sameinda. Farið er í sameindasvigrúmakenninguna (molecular orbital theory). Farið er í málmvinnslu og málmblendi, eiginleika málmlíkja og málmleysingja. Kynnt verður efnafræði hliðarmálmanna (Coordination chemistry), leysni, jafnvægi og girðitengi þeirra við jónir og rafeindagjafa. Farið er yfir kjarnaklofnun, kjarnahvörf og geislavirkni.

Í námskeiðiðinu er farið í gegnum verklegar æfingar í þáttbundinni greiningu. Viðfangsefnin eru katjónir úr fyrsta, öðrum, þriðja og fjórða flokki sem og valdar anjónir. Stoðfyrirlestrar eru með æfingunum.

Í fyrri helmingi námskeiðsins fara nemendur í almenna jónagreiningu á vatnslausnum og ákvarða óþekktar jónir í lausnum. Í seinni hluta námskeiðsins fá nemendur raunveruleg sýni til greiningar.

Nemendur vinna vinnubók  fyrir tíma og samhliða verklegu vinnunni í tímanum og skila henni til kennara í lok tímans.

Einkunn verður gefin fyrir námskeiðið og samanstendur hún af hluteinkunnum fyrir vinnubók, einkunn frá kennara og niðurstöðu úr munnlegu prófi sem haldið verður í lok námskeiðs.

Stuðst verður við bókina: Qualitative Analysis and the Property of Ions in aqueous solutions, 2. útgáfa, eftir Slowinski og Masterton.

Kynning á ferlum og almennt um efnis- og orkujafnvægi í iðnaðarferlum. Greining á hegðun gastegunda, gas-vökvakerfa og fasajafnvægi. Massa- og orkujafnvægi í kerfum með og án efnahvarfa.

Grundvallarhugtök í líkindafræði og tölfræði, stærðfræðileg undirstaða þeirra og beiting með tölfræðihugbúnaðinum R. 

• Líkindi, slembistærðir og væntigildi þeirra
• Mikilvægar líkindadreifingar
• Úrtök, lýsistærðir og úrtaksdreifing lýsistærða
• Metlar og öryggisbil
• Hugmyndafræði tilgátuprófa
• Mikilvæg tilgátupróf
• Línuleg aðhvarfsgreining

Í námskeiðinu er fengist við stærðfræðigreiningu falla af mörgum breytistærðum. Helstu hugtök sem koma vip sögu eru:

Opin mengi og lokuð. Varpanir, markgildi og samfelldni. Deildanlegar varpanir, hlutafleiður og keðjuregla. Jacobi-fylki. Stiglar og stefnuafleiður. Blandaðar hlutafleiður. Ferlar. Vigursvið og streymi. Sívalningshnit og kúluhnit. Taylor-margliður. Útgildi og flokkun stöðupunkta. Skilyrt útgildi. Fólgin föll og staðbundnar andhverfur. Ferilheildi, stofnföll. Heildun falla af tveimur breytistærðum. Óeiginleg heildi. Setning Greens. Einfaldlega samanhangandi svæði. Breytuskipti í tvöföldu heildi. Margföld heildi. Breytuskipti í margföldu heildi. Heildun á flötum. Flatarheildi vigursviðs. Setningar Stokes og Gauss.

Framhald af EVF401G. Notkun aðferða til að leysa einföld og raunveruleg viðfangsefni í efnaiðnaði með einni eða fáum framleiðslueiningum. Varmafræði með og án efnahvarfa, Notkun hermilíkana og forrita.   Orkuferlar (Carnot, vinnuhringir, kæliferlar) í efnaiðnaði, aðgreining og skiljun með McCabe-Tiele aðferðinni, stöðugir og óstöðugir ferlar, öryggismál í efnaiðnaði, framleiðslustýringar í efnaiðnaði og líkön.

Orkujafnvægi fyrir efnaferli sem hafa í för með sér blöndun, fasaskipti og efnahvörf. Klassísk varmafræðileg efnajafnvægi þar sem megináhersla er lögð á notkun varmafræðilegra gagna til að áætla efnajafnvægi og til að besta sértækni og heimtur. Notkun varmafræðilegra gagna sem og kenninga til að áætla gas-vökva jafnvægi fyrir bæði kjörkerfi sem og raunveruleg kerfi.

Markmið: Farið verður yfir grunnhugtök skammtaefnafræði auk þess sem einföld rafgreiningarkerfi verða kynnt.

Námsefni: Schrödingerjafnan, bylgjuföll og túlkun þeirra, óvissulögmál, ögn í kassa, örvun með ljóseindum, kjörsveifill, titringur sameinda, vetnisfrumeind, frumeindir með mörgum rafeindum, svigrúm, sameindir og efnatengi, Hartree-Fock nálgunin og aðferðir til að leiðrétta hana með hnikareglu. Einföld rafgreiningarkerfi.

Í námskeiðinu er fjallað undistöðuatriði um tvö svið stærðfræðigreiningar, tvinnfallagreiningu og afleiðujöfnur, með áherslu á hagnýtingu og útreikninga á lausnum.

Viðfangsefni: Tvinntölur og varpanir á svæðum í tvinntalnasléttunni. Föll af einni tvinnbreytistærð. Fáguð föll. Veldisvísisfallið, lograr, rætur og horn. Cauchy-setningin og Cauchy-formúlan. Samleitni í jöfnum mæli. Veldaraðir. Laurent-raðir. Leifareikningur. Hagnýtingar á tvinnfallagreiningu í straumfræði. Venjulegar afleiðujöfnur og afleiðujöfnuhneppi. Línulegar afleiðujöfnur  með fastastuðlum. Ýmsar aðferðir til að reikna út sérlausnir. Green-föll fyrir upphafsgildisverkefni. Línuleg afleiðujöfnuhneppi. Veldisvísisfylkið. Veldaraðalausnir og aðferð Frobeniusar. Laplace-ummyndun og notkun hennar við lausn á afleiðujöfnum. Leifaformúlur fyrir Fourier-myndir og andhverfar Laplace-myndir.

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort TÖL101G Tölvunarfræði 1 eða TÖL105G Tölvunarfræði 1a.

Forritun í Python (sniðið að verkfræðilegum og raunvísindalegum útreikningum): Helstu skipanir og setningar (útreikningur, stýri-setningar, innlestur og útskrift), skilgreining og inning falla, gagnatög (tölur, fylki, strengir, rökgildi, færslur), aðgerðir og innbyggð föll, vigur- og fylkjareikningur, skráavinnsla, tölfræðileg úrvinnsla, myndvinnsla. Hlutbundin forritun: klasar, hlutir, smiðir og aðferðir. Hugtök tengd hönnun og smíði tölvukerfa: Forritunarumhverfi, vinnubrögð við forritun, gerð falla- og undirforritasafna og tilheyrandi skjölun, villuleit og prófun forrita.

Námskeið fyrir nemendur í líffræði. Í fyrirlestrum, sem eru sameiginlegir með námskeiðinu Efnafræði II (EFN205G), verður höfð hliðsjón af viðfangsefnum líffræðinnar. Farið verður yfir flesta flokka lífrænnar efnafræði, þ. e. alkana, alkena, alkýna, arómata, alkýl halíð, alkóhól, etera, aldehýð, ketóna, lífrænar sýrur, sýruafleiður og amín. Farið verður yfir grundvallaratriði í rúmefnafræði sameinda nemendur læra að finna út hvenær sameind er hendin og hvenær hún er ljósvirk.

Mörg þeirra efna sem við notum í okkar daglega lífi (plast, lyf, lím o.fl.) eru framleidd fyrir tilstilli lífrænnar efnafræði. Lyfjaiðnaðurinn er gott dæmi þar sem nauðsynlegt er að geta smíðað rétt efni, einangrað/hreinsað þau og borið kennsl á hvort rétt efni hafi verið smíðað.

Í þessu námskeiði munu nemendur fá þjálfun í grunnaðferðunum sem notaðar eru í verklegri lífrænni efnafræði og nýtist í efnaiðnaði. Einnig munu nemendur öðlast þjálfun í greiningu á niðurstöðum og skrifum á vísindalegum skýrslum.

Helstu hlutir stýrikerfa í efnaverksmiðju eru þrír. Í fyrsta lagi hvarfklefar. Í öðru lagi aðskilnaðarbúnaður. Í þriðja lagi varmaskiftar og hitarar.
Þetta námskeið fer yfir helstu hluti fyrir aðskilnað efna í iðnaði. Varmaskiptar verða einnig kynntir til sögunnar. Helstu fræðin í stýrikerfum sem og líkön af öllum megin hlutum í efnaferlinu verða kynnt. Nemendur munu herma mismunandi hluta í búnaði efnaferilsins í ferlahermunar forritinu Aspen. 

Nemendum verður kennt á forritið Aspen í námskeiðinu. Það er því mjög gott ef nemendurnir eru með Windows fartölvu eða Macintosh þar sem Windows stýrikerfið er einnig inn á.

Tilgangur námskeiðs er að þjálfa verkfræðilega nálgun á tilraunir og tilraunahugsun. Farið er í hönnun tilrauna, framkvæmd þeirra, söfnun gagna og úrvinnsla þeirra með tölfræðilegum aðferðum. Að lokum er farið í hvernig draga megi ályktanir út frá gögnum / upplýsingum við notkun tilrauna við til dæmis vöruhönnun og hönnun og rekstur framleiðslukerfa.

Námsefni: Línuleg og ólínuleg aðhvarfsgreining. Fervika- og þáttagreining. Hönnun tilrauna. Tölfræðilegt gæðaeftirlit. Stikalaus próf sem beita má við úrvinnslu á gögnum. Notkun tölfræðiforrita við lausn á verkefnum.

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort REI201G Stærðfræði og reiknifræði eða STÆ405G Töluleg greining.

Undirstöðuhugtök um nálgun og skekkjumat. Lausn línulegra og ólínulegra jöfnuhneppa. PLU-þáttun. Margliðubrúun, splæsibrúun og aðhvarfsgreining. Töluleg nálgun afleiða og heilda. Útgiskun. Töluleg lausn upphafshafsgildisverkefna fyrir venjuleg afleiðujöfnuhneppi. Fjölskrefaaðferðir. Töluleg lausn jaðargildisverkefna fyrir venjulegar afleiðujöfnur.

Gefin er einkunn fyrir skriflegar úrlausnir á forritunarverkefnum og vegur hún 30% af heildareinkunn. Stúdent verður að hafa lágmarkseinkunn 5 bæði fyrir verkefni og lokapróf.

Markmið:

1. Að kynna helstu hugtök varmaflutningsfræði og koma nemendum í skilning um hvernig varmaflutningur milli tveggja efna fer fram.

2. Að gera nemendur færa um að hanna varmaskipta.

Námsefni m.a.: Varmaleiðing, einvítt og tvívítt kerfi, stöðug og óstöðug varmaleiðni, töluleg greining tvívíddarkerfa. Ribbur og stækkaður hitaflötur. Efnisflutningur og varmaburður (convection), lag- og iðustreymi. Frjálst og þvingað streymi. Eiming og þétting. Varmageislun, lögmál Stefan-Boltzmanns og Plancks. Geislunareiginleikar efna. Formstuðull, geislaflutningur milli flata og geislunareiginleikar lofttegunda. Dæmaæfingar og hönnunarverkefni.

Markmið námskeiðsins er að gera nemendur færa um:

1. Að skilja helstu hugtök bókhalds, kostnaðarreiknings og fjárfestingarfræði.

2. Að nota aðferðir til að meta hagkvæmni verktæknilegra kosta.

3. Að gera reiknilíkan til að meta arðsemi fjárfestinga, virði fyrirtækja og verðleggja hlutabréf og skuldabréf.

Meðal námsefnis er  bókhald, kostnaðarreikningar, greining á fjárstreymi, fjárfestingarfræði, mælikvarðar á arðsemi, þar á meðal núvirði og innri vextir, og gerð  arðsemilíkana. Námskeiðinu lýkur með hópverkefnum þar sem nemendur æfa arðsemimat verkefna.

Markmið námskeiðsins er að veita nemendum innsýn í þverfaglegan heim umhverfisverkfræðinnar. Áhersla er lögð á að auka skilning á ástæðum fyrir umhverfisvandamálum og kynna hagnýtar aðferðir til að greina og leysa þau. Viðfangsefni eru: Staðbundin og hnattræn umhverfisvandamál, massavarðveislulögmál, umhverfisefnafræði, áhættugreining, mengun í vatni, vatns- og skólphreinsun, loftmengun, sorphirða, hnattræn hlýnun og heimsmarkmið Sameinuðu Þjóðanna um sjálfbæra þróun.

Fyrirlestrar og dæmatímar verða kenndir á íslensku. Skriflegt efni (glærur, heimadæmi og kennslubók) er á ensku. Nemendur vinna hóprannsóknaverkefni sem innifelur gagnasöfnun úr felti, ritgerðarskrif og munnlega kynningu. 

Helstu aðferðir hefðbundinnar sjálfvirkrar stýritækni. Líkön ýmissa kerfa á formi yfirfærslufalla og ástandsjafna, hermun, tíma- og tíðnisvörun kerfa. Eiginleikar stýrikerfa með afturvirkni, stöðugleiki, næmni, þol gegn truflunum, skekkjustuðlar. Stöðugleikagreining, regla Routh. Greining og hönnun með rótarferlum og í tíðnirúmi, fasaflýtir, fasaseinkari, PID stýringar. Tölvustýrð kerfi, A/D og D/A breytur, vörpun á samfelldum stýringum yfir á stakrænt form. Greining og hönnun stakrænna kerfa.

Grunnhugtök og stærðfræðilegar aðferðir í varmafræði, lögmál varmafræðinnar, varmafræðileg mætti, Maxwell vensl,  jafnvægi, fasabreytingar, tölfræðileg varmafræði, kjörgas og raungas sameinda, eðlisvarmi, slembigangur og sveim.

Allt skriflegt efni er á ensku. Námskeiðið er kennt í 11 vikur.

Tilgangur námskeiðsins er að gefa nemendum innsýn í greiningu og hönnun tæknilegra kerfa, þ.e. kerfa sem nýta sér orku, efni og upplýsingar til að ná gefnum markmiðum. Í námskeiðinu verður farið yfir eftirfarandi atriði:

1) Einfaldar rafrásir og notkun þeirra til mælinga á eðlisfræðilegum stærðum, svo sem færslu, þrýstingi, hitastigi og rennsli.

2) Einfalda hreyfla og notkun þeirra til færslu eða stýringar á vélrænum kerfum, t.d. þjörkum.

3) Grunnatriði sjálfvirkrar stýritækni og notkun afturvirkni við stýringar.

4) Notkun örgjörva til mælinga og stýringa á einföldum tæknilegum kerfum.

5) Vinnubrögð við hönnun tæknilegra kerfa, þ.m.t. markmiðssetning, greining, útfærsla, smíði, prófanir og endurbætur.

Markmið:

1. Að kynna helstu hugtök straumfræðinnar og koma nemendum í skilning um hvernig stærðfræði er beitt við flókin viðfangsefni og hvernig hægt er að fá nálgunarlausnir með einföldun án þess að tapa miklu í nákvæmni.

2. Að gera nemendur færa um að beita straumfræðinni til þess að reikna mótstöðu hluta og þrýstifall í pípum.

3. Að þjálfa þá í að beita mæliaðferðum í straumfræði.

4. Að beita þverfaglegri þekkingu á helstu sviðum vélaverkfræðinnar.

Námsefni m.a.: Eiginleikar kvikefna (vökva og lofttegunda). Þrýstingur og kraftasvið í kyrrstæðum vökvum, þrýstingsmælar. Rennslisfræði, samfellujafna, skriðþunga- og orkujafna. Hreyfijafna Bernoullis. Víddargreining og líkanlögmál. Tvívítt streymi, seigjulausir vökvar, jaðarlög, lag- og iðustreymi, vökvamótstaða og formviðnám. Streymi þjappanlegra vökva, hljóðhraði, Mach tala, hljóðbylgjur, lögun túðu fyrir yfirhljóðhraða. Rennsli í opnum og lokuðum farvegum. Dæmaæfingar og verklegar tilraunir.

Kynningar á náms- og starfsvalkostum í efnaverkfræði og tengdum greinum eru fluttar af leiðbeinendum og gestafyrirlesurum. Málstofan mun kanna starfsvalkosti og valkosti í framhaldsnámi í Evrópu, Bandaríkjunum og víðar fyrir nemendur að loknu BS-prófi í efnaverkfræði.

Skyldumæting er í málstofuna. Nemandi verður að sækja minnst 4 fyrirlestra til að ljúka námskeiðinu.

Greinagóð kynning á hvernig tölvuforrit (eins og t.d. Aspen) er notað til að herma, hanna og besta ýmis konar efnaferla í efnaiðnaði. Kennt er hvernig hægt er að velja, besta, og setja saman efnahvarfklefa, sem og búnað til að aðskilja myndefni og búnað fyrir varmaskiptin í ferlinu. Kynnt verða hugtök og lögmál til að meta hagkvæmni efnaferilins.

Námskeiðið veitir inngang að hönnun og greiningu á (líf)efnafræðilegum hvarfklefum. Það fer yfir mikilvæg hugtök í efnafræðilegri varmafræði, hraðafræði efnahvarfa og hvataðra efnahvarfa, sem gerir nemendum kleift að þróa sterka grunnþekkingu á verkfræðilegri hönnun efnahvarfa. Námskeiðið inniheldur einnig gestafyrirlestra frá sérfræðingum í iðnaði sem og nemendafyrirlestra, sem stuðlar að tengslum við raunverulegar aðstæður.

Námskeiðið er verklegt námskeið með vikulegum tveggja tíma stoðfyrirlestrum.  Þar verða undirstöðuatriði efnagreiningaraðferðanna kynnt svo og uppbygging, efnisval og notkun tækjabúnaðar.  Stoðfyrirlestrar eru hluti af verklegum æfingum og því er mætingaskylda í þá.

Kynntar verða almennar aðferðir í efnagreiningum sem byggja á hagnýtingu efna- og eðliseiginleika efna og víxlverkun eðliseiginleika efna við rafsegulsviðið.  Einnig verða kynntar skiljuaðferðir (chromatographic methods) til að greina efnablöndur í sundur, svo hægt sé að einangra hrein efni og bera kennsl á þau.  Námskeiðið tekur aðallega mið af  greiningu á lífrænum efnasamböndum.

Mæliaðferðirnar sem verða kynntar eru: litrófsmælingar á útfjólubláa og sýnilega sviðinu, atómgleypni, flúrljómun og titringsróf á innrauða sviðinu.  Kjarnarófsmælingar (NMR), massagreiningar og hagnýting röntgengeisla til byggingargreiningar.  Skiljuaðferðir (chromatographic methods): s.s. gasskilja og háþrýstivökvaskilja til þáttbundinna og magnbundinna greininga. Samtengd notkun mismunandi tækja/aðferða til greininga á óþekktum efnablöndum (GC, FT-IR, NMR og GC-MS).  

Nemendur vinna vinnubók og skila skýrslu úr einni æfingu ásamt vinnubókinni.

Stoðfyrirlestar: 2 tímar í viku.
10 verklegar æfingar: vinnubók og skýrsla.
Þriggja tíma skriflegt próf úr verklegu:

Objective: To provide students with an overview of technology to clean and reuse waste and minimize pollution, in sewage treatment areas, air pollution control and waste management.

Topics: The course covers three main topics:

(1) Wastewater treatment and recovery. Physical, chemical and biological purification techniques are discussed in sewage, industrial school cleaning, advanced sewage treatment technology; sewage treatment and disposal of sewage.

(2) Air pollution control. Measurement techniques for air pollution will be addressed. Purification of sulfur oxides, nitrogen oxides, volatile organic carbons, HC substances; PM. Cleaning of mobile sources of air pollution, eg cars. 

(3) Úrgangsstjórnun. Farið verður í lágmörkun úrgangs, lífefnafræðilega umbreytingu úrgangs, minnkun hitamengunar, förgun úrgangs, meðhöndlun hættulegs úrgangs og endurnýtingu.

Kennsluhættir: Fyrirlestrar, dæmatímar, verklegar æfingar, heimaverkefni og hópvinnuverkefni. Kennd verða grunnfræðin og tækniþróun á sviði  hreinsunar og endurnýtingar í umhverfisverfkræði, með áherslu á skólp, loft og fastan úrgang. Heimaverkefni eru lögð fyrir til að hjálpa nemendum að tileinka sér efnið og til að vinna með hagnýt viðfangsefni á sviðinu. Í dæma- og umræðutímum verða lausnir heimaverkefna ræddar. Tilraunir verða framkvæmdar í tilraunastofu til þess að sýna hvernig mismunandi hreinsiferli virka og til að veita nemendum hagnýta reynslu.  Í hópvinnuverkefninu fá nemendur tækifæri á að fara yfir stöðu þekkingar á tilteknu sviði hreinsitækni, skrifa skýrslu og kynna munnlega. 

The course will be useful to students in the fields of environmental engineering, civil engineering, chemical engineering, biotechnology, environmental and natural resources, and life and environmental sciences.

Students are given the opportunity to conduct a special topic in chemistry or chemical engineering under the guidance of a faculty member or industrial supervisor. The work is completed with a short thesis which is graded by the faculty member in charge and an additional faculty member.

Upplýsingar um skil á verkefni
Skil eru í maí fyrir júníbrautskráningu
Skil eru í september fyrir októberbrautskráningu
Skil eru í janúar fyrir febrúarbrautskráningu

Í upphafi misseris koma nemandi og leiðbeinandi sér upp tímalínu um skil á verkefni

Skil á fullbúnu verkefni til leiðbeinanda/umsjónarkennara er 10. maí/ september/ janúar

Skil nemanda inn á Skemmu eru í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar og senda þarf staðfestingu um samþykkt skil á nemvon@hi.is

Einkunn frá leiðbeinanda á að hafa borist skrifstofu í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar

Fjallað verður um helstu vinnsluaðferðir og áhrif þeirra á mismunandi tegundir matvæla eins og ávexti og grænmeti þar sem verður fjallað sérstaklega um kartöflur, tómata, agúrkur og sveppi. Korn og mölun mismunandi korn tegunda, kornvörur og vinnslu brauðs og kaffibrauðs , pasta og morgun korn. Mjólk og mjólkurvörur. Kjöt og kjötafurðir. Egg og vinnsla þeirra. Fita og olíur ásamt ýrulausnum. Drykkjarvörur eins og ávaxtasafa, gos, bjórgerð, víngerð, og framleiðslu á kaffi og te. Sælgætisgerð þar sem verður fjallað sérstaklega um sælgæti sem byggir á sykri og súkkulaði. Í öllum tilfellum verður fjallað um vinnsluferlið frá hráefni að fullunninni vöru þar sem farið verður yfir algengustu vinnslu hverrar afurðar fyrir sig og fjallað verður um þann tækjabúnað sem notaður er.

Markmið: Að nemendur öðlist grunnþekkingu á varmafræði og skilning á helstu hugtökum hennar. Einnig að nemendur kunni skil á mismunandi formum orku, hvort sem er í orkuflutningi eða umbreytingu úr einu formi í annað og að nemendur kunni skil á ferlum í útreikningi á efnahvörfum og orkuummyndun tengdum þeim.

Námsefni:

• Grunnhugtök og stærðfræðiaðferðir í varmafræði.
• Núllta lögmál varmafræðinnar. 
• Vinna, varmi og fyrsta lögmál varmafræðinnar.
• Kjörgas, raungas, ástandsjöfnur og ástandsmyndir.
• Óreiða og annað lögmál varmafræðinnar.
• Óreiða og hámarksvinna.
• Kynning á vinnuhringjum (Otto, Diesel, Brayton, Stirling og gufuvinnuhringjum), kælivélum og varmadælum.
• Varmafræðileg mætti, Maxwell-vensl.
• Varma- og hraðafræði efnahvarfa. 
• Jafnvægisskilyrði.
• Efnajafnvægi: sýru-basa, fellingar-, komplex- og afoxunar.
• Efnablöndur, efnahvörf og efnalausnir.
• Sjálfgeng efnahvörf, óreiða og fríorka – jafna van t' Hoff
• Þriðja lögmál varmafræðinnar.

Lágmarks skráning til að námskeiðið verði kennt: 10

Almennur inngangur að nýsköpun og helstu tegundum hugverkaréttar, þar sem fjallað verður um: vörumerki og mikilvægi vörumerkjastjórnunar, hönnunarverndar og höfundarréttar, grunnatriði einkaleyfa og beitingu þeirra, viðskiptaleyndarmál og kröfur sem þarf að upfylla til þess að þekking teljist viðskiptarleyndarmál ásamt stuttri umfjöllun um leiðir til að vernda hugbúnaðarlausnir.

Í kjölfarið verður farið í heimsókn til Íslensku Hugverkastofunnar, þar sem nemendur hljóta innsýn í umsóknarferli hugverkaréttinda. Rætt verður um nýsköpunar- og tæknihagnýtingu (e. tech transfer), auk möguleika á opinberum styrkjum og tengslum við fjárfesta. Reynslusögur úr nýsköpunariðnaði verða nýttar til að veita nemendum innsýn í reynslu sprotafyrirtækja og stefnumótun á hugverkum í hugverkarétti.

Nemendur velja eina hugmynd að uppfinningu í byrjun annar, og vinna samhliða fyrirlestrum að þróun hennar. Nemendur skoða t.a.m. hvaða leiðir eru færar til að vernda uppfinninguna hugmyndarinnar og ákveða hvernig hugverkavernd er best að nota, hvernig hvaða þjónustu er hægt að nýta sér til að hraða á vexti hennar, hvernig er aðgengi að fjármögnun og setja fram langtímamarkmið.

(með fyrirvara um breytingar)

Námskeiðið er kennt af sérfræðingum Veitna og Orkuveitunni. Unnið verður praktískt hönnunarverkefni í forritinu Fluidit sem Veitur og flestar verkfræðistofur á Íslandi vinna með.

Í námskeiðinu er farið í hlutverk og uppbyggingu vatns-, hita og fráveitukerfa. Farið er í þann búnað sem notaður er svo sem lagnaefni, lokar, dælur, dælustöðvar og tæki. Farið er í helstu ástæður leka og hvernig má vinna gegn honum. Nemendur læra muninn á grunnvatni og yfirborðsvatni og helstu aðferðir til að hreinsa neysluvatn. Nemendur læra um vatnsgeyma, tilgang þeirra og mismunandi tegundir. Farið er í jarðhitanýtingu á Íslandi fyrir hitaveitur. Einnig snjóbráðnun og innlekt á fráveitulagnir. Nemendur læra um samsetningu fráveituvatns; regnvatni, húsa- og iðnaðarskólp bæði með tilliti til samsetningu og magns. Einnig er farið í mengun skólps í viðtaka, hvaða hreinsikerfi eru notuð og hvernig skal velja hreinsimannvirki.

Markmiðið er að kynna nemendum frumatriði í eðlisfræði þéttefnis. Námsefni: Efnatengi, kristallsgerð þéttefnis, samhverfa kristallsgrinda, nykurgrind. Titringshættir kristalla, hljóðeindir, eðlisvarmi kristallsgrindar, varmaleiðni. Frjálsar rafeindir, borðalíkan þéttefnis, virkur massi. Málmar, einangrarar og hálfleiðarar.  Þrjár verklegar æfingar.

Þróun og framtíð smárása. Rafeindatækni, MOS-smárinn og CMOS. Framleiðsla smárása, ræktun hálfleiðara, oxun, íbæting hálfleiðara, sveim, jónaígræðsla, lithography, ræktun og æting þunnra húða, örörvar og örnemar.

Meginmarkmið þessa námskeiðs er að kynna nemendum undirstöðuatriði varðandi efnatengi og lögun sameinda. Aðaláhersla verður lögð á að nota samhverfu og grúpufræði við að byggja upp sameindasvigrúm einfaldra sameinda og jóna. VSEPR og VB aðferðir verða einnig notaðar til að bera saman tengi í sameindum og byggingu þeirra.  Bygging kristallaðra efna. Eiginleikar málma og jónefna. Gefin er hluteinkunn fyrir námskeiðið og er vægi hennar 20% af heildareinkunn. Frammistaða hvers stúdents á tveimur hlutprófum á önninni skapar hluteinkunn hans (hennar).

Aðferðir til að reikna út og spá fyrir um eiginleika efna og hraða efnahvarfa. Kennt verður á hugbúnað sem gerir nemendum kleift að setja upp og framkvæma útreikninga á ýmsum lífrænum og ólífrænum sameindum og túlkun á reikniniðurstöðum til að efla innsæi og þekkingu á efnafræði.

Meðal þeirra aðferða sem kynntar verða til að reikna út dreifingu rafeinda eru Hartree-Fock, þéttnifellafræði, og truflunarreikningar (MP2) og gerð grein fyrir ýmsu sem þarf að huga að í slíkum reikningum svo sem vali á grunnföllum og gæði nálgana. Farið verður í grundvallarhugtök efnafræðinnar þar með sameindasvigrúm, fylgni rafeinda
og eðli efnatengja. Meðal aðferða sem kynntar verða til að reikna út lögun sameinda og færslu atóma eru lágmörkunaraðferðir, klassískir ferlar, titringsháttagreining, Monte Carlo og virkjunarástandskenningin.

Verklegar æfingar sem fela í sér tölvureikninga.

Markmið: Nemendur fái skilning á uppruna og þróun gæðastjórnunar og hvernig fyrirtæki og stofnanir geta byggt upp stjórnkerfi á grundvelli alþjóðlegs gæðastjórnunarstaðals. Í námskeiðinu er meðal annars fjallað um gæðahugtakið, innri og ytri viðskiptavini, gæðabrag, umbótaferli, liðsvinnu, gæðakostnað og gæðahringhrás og samhengi gæðastjórnunar og hönnunar og notkun tölfræði í gæðastjórnun. Sérstök áhersla er lögð á umfjöllun um ISO9001 gæðastaðalinn og nemendur fást við hann í hópvinnu með því að skoða kröfur hans í samhengi við starfandi fyrirtæki.

Markmið námskeiðsins er að gera nemendur færa um:

1. Að skilja helstu hugtök bókhalds, kostnaðarreiknings og fjárfestingarfræði.

2. Að nota aðferðir til að meta hagkvæmni verktæknilegra kosta.

3. Að gera reiknilíkan til að meta arðsemi fjárfestinga, virði fyrirtækja og verðleggja hlutabréf og skuldabréf.

Meðal námsefnis er  bókhald, kostnaðarreikningar, greining á fjárstreymi, fjárfestingarfræði, mælikvarðar á arðsemi, þar á meðal núvirði og innri vextir, og gerð  arðsemilíkana. Námskeiðinu lýkur með hópverkefnum þar sem nemendur æfa arðsemimat verkefna.

Í námskeiðinu eru kennd grunnatriði í verkefnastjórnun. Farið verður yfir grunnhugtök, umhverfi og val verkefna, áætlunargerð, eftifylgni, stjórnun verkefnateyma og lok verkefna. Nemendur fá þjálfun í gerð verkefnaáætlana og að takast á við áskoranir við framkvæmd og lok verkefna. Sérstök áhersla er á notkun verkefnastjórnunar við tækninýsköpun í skipuheildum.

Fjallað verður ítarlega um grundvallaratriði fyrri hluta almennrar lífefnafræði, einkum eiginleika og myndbyggingu stórsameinda.

Efni fyrirlestra: Viðfangsefni lífefnafræðinnar; millisameindahrif lífefna í vatnslausnum; amínósýrur, peptíðtengi og myndbygging próteina; svipmótun próteina og stöðugleiki; sykrur og fjölsykrur; fitur og frumuhimnur; himnuprótein; ensím og hraðafræðilegir eiginleikar ensíma og stjórn ensímvirkni; ensímhvötun og hvarfgangar ensíma; boðflutningar og helstu ferli; himnuviðtakar; samsetning kjarnsýra og myndbygging; DNA stöðugleiki. Gefin er hluteinkunn fyrir miðannarpróf sem hefur vægið 15% af heildrareinkunn.

Vinnulag
Fyrirlestrar tvisvar í viku; 2 x 40 mín.  Miðannarpróf gildir 15% af lokaeinkunn.  Ekkert verklegt.  Haldnir eru 2x 40 mín. dæmartímar vikulega.

Námsmat
Lokapróf (3 klst): 85 %
Miðannarpróf: 15 %

Kennslubók
Nelson D.L. & Cox M.M. Lehninger: Principles of Biochemistry, 8th Edition, 2021

Aukaefni:
Fyrirlestrarglærur (PowerPoint).
Ítarefni svo sem þurfa þykir.

Frumulíffræðin eru fyrirlestrar (4f á viku í 14 vikur): Inngangur að frumulíffræði, bygging og þróun heilkjörnunga. Megináherslan er á heilkjörnunga. Efnafræði fruma og orkubúskapur, gerð og eiginleikar stórsameinda. Bygging og hlutverk frumuhluta sem dæmi frumuhimnu, kjarna, hvatbera, grænukorna, frumugrindar, golgíkerfis, leysikorna og oxunarkorna. Stjórnkerfi og boðleiðir innan frumu og samskipti milli fruma ásamt frumusérhæfingu og krabbameinum. Utanfrumuefni er fjallað ítarlega um og grunnatriði ónæmisfræði.

Markmið námskeiðsins er að kynna líftækni er byggir á nýtingu örvera og ensímum þeirra. Í fyrri hluta námskeiðsins er farið yfir grunnatriði örverufræðinnar, s.s. flokkun örvera, byggingu, efnaskipti, vöxt og starfsemi. Þeim er fylgt eftir í verklegum æfingum þar sem meðhöndlun örvera er kennd.

Í seinni hluta námskeiðsins verður fjallað um ýmis sérsvið líftækni og hvernig þau mótast vegna framfara og aukinnar þekkingar í örverufræði, erfðatækni og lífefnafræði. Tekið verður mið af íslenskum líftæknirannsóknum og farið í nýjungar í líftæknilegri aðferðafræði á eftirfarandi sviðum: Fjölbreytileiki og framleiðsla lífefna í örverum; skimunartækni (bioprospecting); hitkærar örverur, sjávarbakteríur og örþörungar, lífmassanýting (áhersla á þang og plöntulífmassa), lífmassaver (biorefineries), ensímtækni (fjölsykrusundrandi- og sykruumbreytingar-ensím), efnaskiptaverkfræði (erfðatækni, erfðamengjafræði; endurhönnun og betrumbætur efnaskiptaferla með erfðatækni), orkulíftækni (hönnun og endurbætur gerjunarferla með erfðatækni). Efnið verður kynnt í fyrirlestrum og nemendur fá þjálfun í lestri frumheimilda um sérvalin efni.

Ræktunartækni og gersveppur sem framleiðslulífvera verða kynnt sérstaklega í verklegum tímum við bruggun á bjór.

Námskeiðið er að hluta til samkennt með Örverufræði II (LÍF533M) og er ætlað fyrir nemendur sem ekki hafa lokið Örverufræði (LÍF201G) eða sambærilegu námskeiði.

Athugið að hugsanlega þarf að takmarka fjölda nemenda í námskeiðinu.

Fyrir utan kennslu á stundaskrá er gert ráð fyrir kennslu einn laugardag nálægt mánaðamótum september/október.

Markmið námskeiðsins er að veita nemendum innsýn í þverfaglegan heim umhverfisverkfræðinnar. Áhersla er lögð á að auka skilning á ástæðum fyrir umhverfisvandamálum og kynna hagnýtar aðferðir til að greina og leysa þau. Viðfangsefni eru: Staðbundin og hnattræn umhverfisvandamál, massavarðveislulögmál, umhverfisefnafræði, áhættugreining, mengun í vatni, vatns- og skólphreinsun, loftmengun, sorphirða, hnattræn hlýnun og heimsmarkmið Sameinuðu Þjóðanna um sjálfbæra þróun.

Fyrirlestrar og dæmatímar verða kenndir á íslensku. Skriflegt efni (glærur, heimadæmi og kennslubók) er á ensku. Nemendur vinna hóprannsóknaverkefni sem innifelur gagnasöfnun úr felti, ritgerðarskrif og munnlega kynningu. 

Markmið: Kynna fjölbreytta hagnýtingu á himnutækni, t.d. á sviði veitna (vatns- og fráveitur), umhverfismála, matvælaiðnaðar, lyfjaiðnaðar og efna/lífefnaiðnaðar. 

Efnisatriði: (1) Himnutækni sem lausn í iðnaðarframleiðslu (aðskilnaður og hreinsun fæðuefna, lyfja og efnavara) og í umhverfismálum (vatns- og skólphreinsun; stýringu loftgæða; endurheimt og endurnotkun næringarefna); (2) Hráefni í himnum, framleiðsla og aðlögun; (3) Eðlis-, efna- og vélfræðilegir eiginleikar himna og ákvörðun þeirra; (4) Flutningur og dreifing efna um himnur; (5) Örveruvöxtur á himnum og mótvægisaðgerðir; (6) Rekstrareiningar í himnukerfum (m.a. örsíun, fínsíun, nanósíun, öfug osmósa, framgeng osmósa, þrýstingshömluð osmósa, himnueimun, rafskiljun, gas aðskiljun) og hagnýting þeirra í iðnaði; (7) Samsett himnuferli og hagnýtingar; (8) Kerfishönnun himna.

Kennsluhættir: Fyrirlestrar, dæmatímar, verklegar æfingar og hópverkefni. Fyrirlestrar eru notaðir til að kynna fræðilega hluta himnutækni og hagnýtingar hennar á fjölbreyttum sviðum. Dæmatímar eru notaðir til að ræða og útskýra útreikninga og lausnir verkefna. Verklegar æfingar eru framkvæmdar í tilraunastofu til að kanna valin himnuferli og veita stúdentum verklega reynslu. Í hópverkefni framkvæma stúdentar heimildarýni á völdu efni sem tengist himnutækni, skrifa skýrslu og gefa munnlega kynningu á efninu. 

Námskeiðið hentar einnig stúdentum sem eru að sérhæfa sig í öðrum fögum en umhverfis- eða byggingarverkfræði, svo sem, efnaverkfræði, iðnaðarverkfræði, vélaverkfræði, lífverkfræði, matvælafræði. (Athugið: þetta námskeið verður kennt sem lestrarnámskeið ef nemendafjöldi er færri en 5)

Markmið námskeiðsins er að kenna grundvallaratriði efnisfræði þannig að nemandi verði fær um að skilja hegðun efna og velja réttu efnin fyrir viðfangsefni sín. Fræðilegur grundvöllur er gefinn fyrir skilningi á hegðun efnisins út frá smásæjum sjónarhóli.
Námsefni m.a.: kristalgerðir málma, kristalveilur, atómsveim, aflfræðilegir eiginleikar, bjögun og hersluaðferðir málma, brot og málmþreyta, fasalínurit, fasahvörf, forsendur tæringar og fyrirbygging hennar. Nokkrir efnisflokkar eru teknir fyrir sérstaklega, svo sem stál, ál og aðrir léttmálmar og fjallað er um framleiðslu þeirra, eiginleika og notkunarsvið. Aðrir efnisflokkar, svo sem fjölliðuefni, keramíkefni og samsett efni eru kynntir og bornir saman við málma.
Í námskeiðinu eru dæmaæfingar og verklegar tilraunir.

Markmið: Að nemendur þekki tæringu sem rafefnafræðilegt hvarf, geti lagt mat á tæringarhættu mismunandi málma við mismunandi aðstæður og kunni skil á aðferðum til tæringarmælinga og tæringarvarna. Námsefni: Tæring sem rafefnafræðilegt hvarf, áhrif spennu- og straumbreytinga. Tæringarflokkar, samhengi við málmgerðir og áhrif umhverfis. Aðferðir til tæringarmælinga; vigttap, rafefnafræðilegar aðferðir (electrochemical corrosion measurements) og viðnámsmælingar (electrical resistance). Möguleikar og takmarkanir aðferða til að mæla tæringarhraða og meta tæringarferli. Aðferðir til tæringarvarna.

Námskeiðið er kennt annað hvert ár þegar ártal endar á slétri tölu.

Nemendum gefst kostur á að sinna sérstöku viðfangsefni í efna- eða efnaverkfræði undir leiðsögn kennara eða iðnstjóra fyrir 6, 8, 12 eða 15 einingar. Verkinu lýkur með stuttri ritgerð sem er metin af námsbrautarformanni og aðila námsbrautar.

Upplýsingar um skil á verkefni
Skil eru í maí fyrir júníbrautskráningu
Skil eru í september fyrir októberbrautskráningu
Skil eru í janúar fyrir febrúarbrautskráningu

Í upphafi misseris koma nemandi og leiðbeinandi sér upp tímalínu um skil á verkefni

Skil á fullbúnu verkefni til leiðbeinanda / umsjónarkennara er 10. maí / september / janúar

Skil nemanda inn á Skemmu eru í síðasta lagi 30. maí / september / janúar og senda þarf staðfestingu um samþykkt skil á nemvon@hi.is

Einkunn frá leiðbeinanda á að hafa borist skrifstofu í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar

Í námskeiðinu er nemendum kynnt hvernig gera á skipulega mynd af ákvörðunar- og bestunarverkefnum í aðgerðagreiningu.
Að námskeiði loknu eiga nemendur að hafa færni í að setja upp, greina og leysa stærðfræðileg líkön sem standa fyrir raunhæfum verkefnum og hvernig meta eigi lausn þeirra á gagnrýninn hátt. Tekin eru fyrir línuleg bestun og Simplex aðferðin, auk skyld fræðileg efni.
Námskeiðið kynnir auk þess stærðfræðileg líkön fyrir einstök verkefni; flutningsverkefni, úthlutunarverkefni, netverkefni og heiltölubestun. Nemendur kynnast einnig sérhæfðu forritunarmáli við líkangerð fyrir línulega bestun.

Markmið: Að kynna hugmyndafræði og þær aðferðir, sem notaðar eru við mat á umhverfisáhrifum framkvæmda og á umhverfismati sem samfléttuðum þáttum við gerð skipulagsáætlana.

Efni: Ástæður og aðdragandi lagasetningar um mat á umhverfisáhrifum og hvernig framkvæmd mats er háttað á Íslandi. Aðferðafræði; gátlistar, töflur, glæruaðferðir og flæðirit. Notkun landfræðilegra upplýsingakerfa (LUK), sem byggjast á stafrænum kortagrunnum og gagnasöfnum. Fræðasvið, sem nýtast við matið; landfræði, vistfræði, straumfræði, jarðfræði, efnafræði, lögfræði, félagsfræði, hagfræði og fagurfræði. Aðferðir við framsetningu á matinu; skýrslugerð, myndræn framsetning og tölvugrafík. Dæmi um notkun mats á umhverfisáhrifum við undirbúning og hönnun mannvirkja; losun og förgun úrgangsefna, vega- og línulagnir, brýr, hafnir og flugvellir, verksmiðjur og einstök mannvirki. Einnig ný aðferðafræði um hvernig þarf að flétta aðferðir MÁU inn í gerð skipulagsáætlana, á þann veg að skipulags-, landnýtingar og staðarvalsákvarðanir taki mið af umhverfissjónarmiðum. Hópverkefni, sem tengjast efni námskeiðsins.

Farið er yfir stakræna atburða hermun, tölfræðilega líkanagerð, hönnun hermilíkana, gerð tilrauna, prófanir líkana og túlkun niðurstaðna hermana. Fjallað er um sennileikamat á líkindadreifingum út frá mælingum. Námskeiðið kynnir auk þess fræðin á bak við gerð slembuframkallara og prófun þeirra. Farið er í grunnforritun á hermilíkönum og sérhæfðir hermihugbúnaðir kynntir. Nemendur vinna raunhæft hermiverkefni þar sem áhersla er lögð á hönnun og greiningu á framleiðslukerfi eða þjónustukerfi.

Á námskeiðinu er farið ítarlega í aðferðir straumlínustjórnunar (Lean Management). Markmið Lean er að hámarka virði til viðskiptavina með því að vinna að stöðugum umbótum (Kaizen) á framleiðslu- og þjónustuferli, staðla vinnubrögð og jafna álag á vélar og fólk (Heijunka). Nemendur læra hvernig hægt er að beita aðferðarfræðinni til að hámarka gæði, lágmarka framleiðslutíma og minnka kostnað. Farið er yfir hvernig stöðugt flæði (Just-in-time) styttir framleiðslutímann ásamt því að auðkenna samstundis þau vandamál sem koma upp í ferlinu (Jidoka). Nemendur læra að teikna upp virðisstraum (value stream mapping) fyrir framleiðslu- og þjónustuferli, rótargreiningu vandamála ásamt öðrum þekktum umbótatólum svo sem 5S, Kaizen Blitz, A3, sýnilegri stjórnun, Kanban og SMED. Fjallað verður um fyrirtæki sem hafa tileinkað sér Lean með góðum árangri þar á meðal Toyota, Intel og Nike

Í námskeiðinu kynnast nemendur hugtökum og aðferðum við nýsköpun, t.d. þarfagreiningu, SVÓT-greiningu, aðferðir við hugmyndaleit, notkun hugmyndabanka og síun á hugmyndum.

Nemendur öðlast góða yfirsýn yfir þann hugbúnað sem býðst fyrir verkfræðilega hönnun.  Auk þess munu nemendur kynnast því nýjasta sem er að gerast á fagsviðinu, s.s. í greiningu, hermun, frumgerðasmíði og bestun.  Nemendur verða færir um að beita aðferðum bestunarfræðinnar við hönnun. Bæði verður fjallað um línulega og ólínulega bestun. Áhersla verður á að sannreyna niðurstöður.

Námskeiðið veitir inngang að lykilhugtökum og kenningum í vinnu- og skipulags­sálfræði, með áherslu á hvernig sálfræðileg viðhorf og aðferðir nýtast á vinnustöðum. Fjallað er um einstaklingsmun, sálfræðilegt mat, hegðun starfsfólks, hvatningu, starfsgreiningar, góða stjórnarhætti og breytingastjórnun. Áhersla er lögð á að skilja mannlega hegðun í starfi og þjálfa hagnýta færni sem nýtist í mannauðs- og skipulagsumhverfi.

Þróun og framtíð smárása. Rafeindatækni, MOS-smárinn og CMOS. Framleiðsla smárása, ræktun hálfleiðara, oxun, íbæting hálfleiðara, sveim, jónaígræðsla, lithography, ræktun og æting þunnra húða, örörvar og örnemar.

Markmið: Gera nemendur færa um: 1. Að skoða varmafræði í ljósi annars lögmáls varmafræðinnar. 2. Að skilja fræðilega vinnuhringi véla og hvernig hægt er að beita þeim til að reikna út afl þeirra. 3. Að skilja og meta nauðsyn loftræsikerfa. 4. Að skilja varmaefnafræði og meta og reikna varma, sem myndast við bruna. Námsefni: Vinna, varmi og umbreyting orku. Exergía og anergía. Orka, verð og gæði. Fræðilegir vinnuhringar varmavéla og kælivéla. Gufuvinnuhringir, nýting jarðvarma. Gasblöndur, rakt andrúmsloft, loftræsing og hreinlætistæki. Mollier rit. Varmaefnafræði, brennslufræði og efnahvörf, jafnvægi efnahvarfa. Ný orkukerfi. Dæmaæfingar og hönnunarverkefni.

Fjallað verður um nanóagnir, nanóvíra og þunnar húðir. Ræktun þunnra húða þar með talið ræktunarhætti og flutningseiginleika í þunnum húðum. Greining nanóefna, ákvörðun á kristallagerð, agnastærð og formgerð yfirborðs þar sem beitt er smugsjá, kraftsjá, röntgengreiningu og rafeindasmásjám. Þróun rafeindatækni með sífelldri skölun smára, þar með talið MOSFET og finFET. Notkun kolefnis í nanótækni, graphene og kolrör. Lithography. Seguleiginleikar á nanó skala. Nanó-ljósfræði, plasmonics, metamaterials, möntull og ósýnileiki. Rafeindatækni sameinda.

Fyrirlestrar: Ágrip af efnafræði frumefna í aðalflokkum lotukerfisins. Efnafræði hliðarmálma m.t.t. tengja, byggingar, seguleiginleika og rafeindaörvana. Gefin er hluteinkunn fyrir námskeiðið og er vægi hennar 25% af heildareinkunn. Frammistaða hvers stúdents á tveimur hlutprófum á önninni skapar hluteinkunn hans (hennar).

Í verklegum æfingum verður fengist við nýsmíði lífrænna efna og efnagreiningu.

Sameindabygging, orkuskipan og hraðafræði skv. litrófsgreiningum:

1. Gleypni, flúrljómun, Raman litróf, ljósjónun, Laser-litrófsgreining, Mössbauer greining og Röntgengreining. Kjarnarófsgreiningar (CW og FT NMR); víxlverkanir milli kjarna, hliðranir kjarna, kæliróf, slökunartímar, tvívíddar-NMR. Rafeindaspuni (EPR).

2. Hvarfslóð og hvarfgangur efnahvarfa ákvarðaður með litrófsmælingum og sameindabunum. Femtosekundu litrófsgreiningar.

3. Ljósefnafræði: stýring efnahvarfa með ljómun; ljósefnaferli háloftanna og geimefnafræði.

Kynntar verða ýmsar litrófsaðferðir í formi æfinga og/eða sýnikennslu. Áhersla er lögð á tölvuúrvinnslu mæligagna og túlkanir með hermilíkönum.

Í þessu námskeiði er farið yfir helstu helstu efnaskiptaferla frumna með áherslu á efnskipti kolvetna, fitu og próteina ásamt samþættingu þessara ferla og stjórnun þeirra. Fyrst er fjallað um efnaskipti kolvetna, þar sem sykurrof (bæði loftháð og loftfirrð), sítrónusýruhringurinn og pentósafosfatferillinn eru skoðuð ítarlega. Einnig verður farið yfir ferla eins og glúkoneógenesu, niðurbrot og nýmyndun glýkógens, og hvernig stjórnun á efnaskiptum kolvetna fer fram. Næstu viðfangsefni eru svo efnaskipti fitu, þar sem þættir eins og niðurbrot þríglýseríða, oxun og nýsmíði fitusýra eru útskýrð. Sérstök áhersla er lögð á stjórnun fituefnaskipta og stjórnun ensíma sem taka þátt í því ferli. Því næst er farið yfir efnaskipti próteina, þar sem vatnsrof próteina, niðurbrot amínósýra og þvagefnishringurinn eru rannsökuð.

Námskeiðið tekur einnig á samþættingu og stýringu efnaskiptaferla og þeirri flóknu stjórn sem fer fram í meginstjórnunarskrefum ferlanna, með tilliti til bæði innanfrumuefna og hormóna. Farið er yfir hvernig þessi ferli aðlagast mismunandi aðstæðum í átt að samvægi (e. homeostasis) og hvaða áhrif raskanir á stjórnun þeirra hefur. Að lokum verður fjallað um ljóstillífun og Calvin-hringinn. 

Námskeiðið er mjög gagnlegt fyrir þá sem vilja öðlast djúpan skilning á lífefnafræðilegum ferlum og efnaskiptum líkamans.

Vinnulag er eftirfarandi:
Fyrirlestrar í 13-14 vikur (2 x 40 mín) tvisvar sinnum í viku.

Áherslur í þessu námskeiði er að kynnast aðferðafræði og þeim helstu nýjungum í greiningar- og reikniaðferðum sem nýttar eru í rannsóknum í lífefnafræði. Námskeiðið er byggt upp af nokkrum námskeiðshlutum þar sem sérfræðingar á sínu sviði sinna kennslu hvers hluta. Námsefnið byggir að mestu á fyrirlestrum en einnig getur verið lagt fyrir nemendur annað námsefni, s.s. greinar eða bókarkaflar þegar við á. Einnig er mögulegt að sumir kennarar standi fyrir sýnikennslu á rannsóknartæki eða leggi fyrir hagnýt verkefni í tímunum. Nokkur verkefni verða lögð fyrir nemendur meðan námskeiðið er þreytt.

Nýlegar rannsóknir á ýmsum sérsviðum lífefnafræðinnar verða til umfjöllunar en námshlutar geta breyst hverju sinni.

Dæmi um sérsvið sem fjallað er um: Einsameinda litrófsgreining, massagreining próteina, byggingafræðileg lífefnafræði, bindisækniaðferðir og varmafræði og reiknifræðileg lífefnafræði.

Kerfislíffræði er þverfaglegt svið sem rannsakar líffræðileg fyrirbæri byggt á samverkandi líffræðilegum þáttum. Í kerfislíffræði er sérstök áhersla lögð á það hvernig líffræðileg kerfi breytast yfir tíma. Í þessu námskeiði munum við fjalla sérstaklega um þá þætti kerfislíffræðinnar sem snúa að heilsu og sjúkdómum manna.

Þetta námskeið mun kynna 1) notkun líkana fyrir líffræðileg ferli (bæði genastjórnunarlíkön og efnaskiptalíkön); 2) frumulíffræðileg fyrirbæri sem stuðla að samvægi (e. homeostasis), t.d. þroskun vefja og seiglu örvera og 3) greiningu á sameindamynstri sem finnast í stórum erfðagreiningargögnum, sem tengjast sjúkdómum í mönnum og geta nýst í flokkun sjúklinga og uppgötvun lífmerkja. Þannig mun námskeiðið fjalla um notkun kerfislíffræðilegra aðferða á þremur helstu stigum líffræðinnar, þ.e. á sameindum, frumum og lífverum.

Námskeiðið felur í sér lestur og túlkun vísindagreina, útfærslu reiknirita, vinnslu á rannsóknarverkefni og kynningu á vísindalegum niðurstöðum.

Fyrirlestrar munu samanstanda af bæði (1) kynningu á grunnhugtökum kerfislíffræðinnar og (2) tölvukennslu þar sem Python forritunarmálið er notað. Námskeiðið verður kennt á ensku.

Þetta er viðbót við námskeiðið "Líkindareikningur og tölfræði" STÆ203G. Farið er ítarlegar í frumatriði líkindafræðinnar með áherslu á skilgreiningar og sannanir. Námskeiðið er undirbúningur fyrir M-námskeiðin tvö í líkindafræði og M-námskeiðin tvö í tölfræði sem kennd eru á víxl annað hvert ár.

Viðfangsefni umfram þau sem koma við sögu í líkindahluta STÆ203G:

Skilgreining Kolmogorovs. Útleiðslur á reglum um samsetta atburði og skilyrt líkindi. Útleiðsla fyrir strjálar og samfelldar stærðir á reglum um væntigildi, dreifni, samdreifni, fylgni, og skilyrt væntigildi og dreifni. Útleiðslur á reglum um Bernoulli-, tvíkosta-, Poisson-, jafnar, veldis-, normlegar og gamma-stærðir. Útleiðsla á halasummureglu væntigildis og útleiðsla á væntigildi strjálu veldisstærðarinnar. Útleiðsla á reglunni um minnisleysi og veldisstærðir. Útleiðsla á dreifingum summu óháðra stærða s.s. tvíkosta-, Poisson-, normlegra og gamma-stærða. Líkinda- og vægisframleiðsluföll.

Markmið: Að gera nemendur færa um að þróa og hanna framleiðsluvörur og vinnslukerfi. Námsefni: Hönnunaraðferðir og huglæg hönnun: Þarfagreining aðgerðagreining, matsskilyrði, jaðarskilyrði, lausnarrúm og ákvörðunartaka. Hlutlæg hönnun: Form, samtengingar og víddir. Ákvörðunartaka, kerfisgreining og þekkingarkerfi. Tölvustudd hönnun: Þráðlíkan, yfirborðslíkan, rúmmálslíkan, framsetning og frágangur. Flutningakerfi, vörumeðhöndlun, vinnsla og pökkun. Vörugæði, ending og urðun.

Í námskeiðinu kynnast nemendur hugtökum og aðferðum við stikaframsetningu ferla s.s. Bezier-, Hermite- og NURBSferla.  Auk þess kynnast nemendur aðferðum við framsetningu þrívíðra þráð-, yfirborðs- og rúmmálslíkana.  Farið verður yfir notkun stikaframsetningar við þrívíða líkanagerð, gerð samsetningateikninga með pörunaraðferðum og samskipti mismunandi hugbúnaðslausna. 

Nemendur öðlast góða yfirsýn yfir þann hugbúnað sem býðst fyrir verkfræðilega hönnun og framleiðslu.  Auk þessa munu nemendur kynnast því nýjasta sem er að gerast á fagsviðinu, s.s. í greiningu,hermun, frumgerðasmíði og tölvustýrðri framleiðslu.  Nemendur kynnast þessu í gegnum gestafyrirlestra, heimsóknir og smáráðstefnu þar sem nemendur skrifa greinar og kynna nýjar og spennandi rannsóknaniðurstöður eða nýja tækni (út frá ritrýndum vísindagreinum).  

Samhliða fyrirlestrum beita nemendur efni námskeiðsins á opið hönnunarverkefni, smíða frumgerð, skila skýrslu og kynna verkefnið.

Í þessum áfanga verður farið í nokkra fyrirferðarmikla orku- og framleiðsluferla og tækni þeirra í íslensku atvinnulífi; álframleiðsla, kísiljárnframleiðsla, gas- og jarðgerð úr lífrænum úrgangi, málningar-, steinullar-, fiskiolíu og metanólframleiðsla o.fl.  Einnig verða skoðaðir nýir og umhverfisvænir framleiðsluferlar sem geta mögulega komið í stað eldri framleiðsluferla í framtíðinni.

Markmið: Að kynna nemendum aðferðir og grundvallarlögmál aflfræði, stöðufræði og bylgjufræði til þeirrar hlítar að þeir geti beitt þeim við lausn dæma. Námskeiðinu er m.a. ætlað að vera undirstaða í þessum greinum fyrir frekara nám í verkfræði.

Námsefni: Hugtök, einingar, tölur, víddir. Vigrar. Gangfræði. Hreyfifræði agna, tregða, kraftar og lögmál Newtons. Núningur. Vinna og orka og varðveisla orkunnar. Skriðþungi, árekstrar. Agnakerfi, massamiðja. Snúningur stjarfhlutar. Hverfiþungi og hverfitregða. Stöðufræði. Þyngd. Storka og straumefni, jafna Bernoullis. Sveiflur: Hreinar, deyfðar og þvingaðar. Bylgjur. Hljóð.

Verklegt: Gerðar eru 3 verklegar æfingar þar sem viðfangsefnin eru einkum sótt í aflfræði og áhersla lögð á að kynna nemendum verklag við gagnasöfnun og úrvinnslu gagna.  Nemendur skila vinnubókum fyrir verklegu æfingarnar og fá einkunn.

Athugið að kennslubókin er aðgengileg nemendum í gegnum Canvas án endurgjalds.

Grundvallarhugtök atómkenningarinnar; atóm sameindir og jónir. Hlutföll í efnahvörfum. Efnafræði vatnslausna; sýru/basa- oxunar/afoxunar- og fellihvörf. Eiginleikar lofttegunda. Varmafræði; vermi, frjáls Gibbs orka, óreiða. Hraðafræði; hraði og leiðir efnahvarfa. Rafefnafræði og varmafræði rafkera. Efnajafnvægi; sýru/basa jafnvægi leysnimargfeldi og myndunarfasti girðitengja. Eðliseiginleikar lausna.

Námsmat: Sjá nánar í kaflanum um námsmat.

Mólrúmmál loftkenndra efna, Efnafræðileg varmafræði,Vermi hvarfa og lögmál Hess, hraði efnahvarfa, niðurbrot vetnisperoxíðs, Le Chatelier, ákvörðun jafnvægisfasta með ljósgleypnimælingum, ákvörðun jónunarfasta sýru.

Skyldumæting er í öryggisfyrirlestur í fyrstu kennsluvikunni.

Þetta er grunnnámskeið um stærðfræðigreiningu í einni breytistærð. Æskilegur undirbúningur er að nemendur hafi lokið námskeiðum á framhaldsskólastigi sem fjalla um algebru, rúmfræði, hornaföll, diffrun og heildun. Námskeiðið leggur grunn að skilningi á greinum á borð við náttúrufræði, verkfræði, hagfræði og tölvunarfræði. Umfjöllunarefni námskeiðsins eru meðal annars:

• Rauntölur.
• Markgildi og samfelld föll.
• Deildanleg föll, reglur um afleiður, hærri afleiður, hagnýtingar deildareiknings (útgildisverkefni, línuleg nálgun).
• Torræð föll.
• Meðalgildissetning, setningar l'Hôpitals og Taylors.
• Heildun, ákveðin heildi og reiknireglur fyrir þau, stofnföll, óeiginleg heildi.
• Undirstöðusetning stærðfræðigreiningarinnar.
• Hagnýtingar heildareiknings: Bogalengd, flatarmál, rúmmál, þungamiðjur.
• Venjulegar afleiðujöfnur: fyrsta stigs línulegar diffurjöfnur, annars stigs línulegar diffurjöfnur með fastastuðlum.
• Runur og raðir, samleitnipróf.
• Veldaraðir, Taylor-raðir.

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort REI201G  Stærðfræði og reiknifræði eða STÆ107G Línuleg algebra.

Fjallað er um undirstöðuatriði línulegar algebru yfir rauntölurnar.

Viðfangsefni: Línuleg jöfnuhneppi,fylkjareikningur, Gauss-Jordan aðferð.  Vigurrúm og hlutrúm þeirra.  Línulega óháð hlutmengi, grunnar og vídd.  Línulegar varpanir, myndrúm og kjarni.  Depilfargfeldið, lengd og horn.  Rúmmál í margvíðu hnitarúmi og krossfeldi í þrívíðu.  Flatneskjur, stikaframsetning og fólgin framsetning.  Hornrétt ofanvörp og einingaréttir grunnar.  Aðferð Grams og Schmidts.  Ákveður og andhverfur fylkja.  Eigingildi, eiginvigrar og hornalínugerningur.

Kennt er samanlagt í 8 vikur samhliða Eðlisfræði 2V (yfir 11 vikna tímabil). Markmið: Að kynna nemendum aðferðir og grundvallarlögmál rafsegulfræði og ljósfræði. Námsefni: Hleðsla og rafsvið. Lögmál Gauss. Rafmætti. Þéttar og rafsvarar. Rafstraumur og viðnám. Segulsvið. Lögmál Ampères og Faradays. Span. Jöfnur Maxwells. Rafsegulbylgjur. Endurkast og ljósbrot. Linsur og speglar. Bylgjuljósfræði. Verklegt: Gerðar eru tvær tilraunir í ljósfræði.

Námskeiðið fjallar um uppbyggingu lotukerfisins og lotubundna eiginleika frumefnanna.  Farið er yfir náttúrulegt form frumefnanna, einangrun hreinna frumefna og algeng efnahvörf þeirra. Bygging atómsins er kennd sem undirstaða efnaeiginleika frumefnanna og efnahvarfa þeirra. Farið er í kenningar Bohrs um vetnisatómið og nýrri kenningar til nútíma sýn á atómbyggingu. Farið er yfir rafeindaskipan frumefnanna, og myndun efnatengja. Gildistengjakenningin (valence bond theory), fráhrindikraftar gildisrafeindapara (VSEPR) og byggingu sameinda. Farið er í sameindasvigrúmakenninguna (molecular orbital theory). Farið er í málmvinnslu og málmblendi, eiginleika málmlíkja og málmleysingja. Kynnt verður efnafræði hliðarmálmanna (Coordination chemistry), leysni, jafnvægi og girðitengi þeirra við jónir og rafeindagjafa. Farið er yfir kjarnaklofnun, kjarnahvörf og geislavirkni.

Í námskeiðiðinu er farið í gegnum verklegar æfingar í þáttbundinni greiningu. Viðfangsefnin eru katjónir úr fyrsta, öðrum, þriðja og fjórða flokki sem og valdar anjónir. Stoðfyrirlestrar eru með æfingunum.

Í fyrri helmingi námskeiðsins fara nemendur í almenna jónagreiningu á vatnslausnum og ákvarða óþekktar jónir í lausnum. Í seinni hluta námskeiðsins fá nemendur raunveruleg sýni til greiningar.

Nemendur vinna vinnubók  fyrir tíma og samhliða verklegu vinnunni í tímanum og skila henni til kennara í lok tímans.

Einkunn verður gefin fyrir námskeiðið og samanstendur hún af hluteinkunnum fyrir vinnubók, einkunn frá kennara og niðurstöðu úr munnlegu prófi sem haldið verður í lok námskeiðs.

Stuðst verður við bókina: Qualitative Analysis and the Property of Ions in aqueous solutions, 2. útgáfa, eftir Slowinski og Masterton.

Kynning á ferlum og almennt um efnis- og orkujafnvægi í iðnaðarferlum. Greining á hegðun gastegunda, gas-vökvakerfa og fasajafnvægi. Massa- og orkujafnvægi í kerfum með og án efnahvarfa.

Grundvallarhugtök í líkindafræði og tölfræði, stærðfræðileg undirstaða þeirra og beiting með tölfræðihugbúnaðinum R. 

• Líkindi, slembistærðir og væntigildi þeirra
• Mikilvægar líkindadreifingar
• Úrtök, lýsistærðir og úrtaksdreifing lýsistærða
• Metlar og öryggisbil
• Hugmyndafræði tilgátuprófa
• Mikilvæg tilgátupróf
• Línuleg aðhvarfsgreining

Í námskeiðinu er fengist við stærðfræðigreiningu falla af mörgum breytistærðum. Helstu hugtök sem koma vip sögu eru:

Opin mengi og lokuð. Varpanir, markgildi og samfelldni. Deildanlegar varpanir, hlutafleiður og keðjuregla. Jacobi-fylki. Stiglar og stefnuafleiður. Blandaðar hlutafleiður. Ferlar. Vigursvið og streymi. Sívalningshnit og kúluhnit. Taylor-margliður. Útgildi og flokkun stöðupunkta. Skilyrt útgildi. Fólgin föll og staðbundnar andhverfur. Ferilheildi, stofnföll. Heildun falla af tveimur breytistærðum. Óeiginleg heildi. Setning Greens. Einfaldlega samanhangandi svæði. Breytuskipti í tvöföldu heildi. Margföld heildi. Breytuskipti í margföldu heildi. Heildun á flötum. Flatarheildi vigursviðs. Setningar Stokes og Gauss.

Framhald af EVF401G. Notkun aðferða til að leysa einföld og raunveruleg viðfangsefni í efnaiðnaði með einni eða fáum framleiðslueiningum. Varmafræði með og án efnahvarfa, Notkun hermilíkana og forrita.   Orkuferlar (Carnot, vinnuhringir, kæliferlar) í efnaiðnaði, aðgreining og skiljun með McCabe-Tiele aðferðinni, stöðugir og óstöðugir ferlar, öryggismál í efnaiðnaði, framleiðslustýringar í efnaiðnaði og líkön.

Orkujafnvægi fyrir efnaferli sem hafa í för með sér blöndun, fasaskipti og efnahvörf. Klassísk varmafræðileg efnajafnvægi þar sem megináhersla er lögð á notkun varmafræðilegra gagna til að áætla efnajafnvægi og til að besta sértækni og heimtur. Notkun varmafræðilegra gagna sem og kenninga til að áætla gas-vökva jafnvægi fyrir bæði kjörkerfi sem og raunveruleg kerfi.

Markmið: Farið verður yfir grunnhugtök skammtaefnafræði auk þess sem einföld rafgreiningarkerfi verða kynnt.

Námsefni: Schrödingerjafnan, bylgjuföll og túlkun þeirra, óvissulögmál, ögn í kassa, örvun með ljóseindum, kjörsveifill, titringur sameinda, vetnisfrumeind, frumeindir með mörgum rafeindum, svigrúm, sameindir og efnatengi, Hartree-Fock nálgunin og aðferðir til að leiðrétta hana með hnikareglu. Einföld rafgreiningarkerfi.

Í námskeiðinu er fjallað undistöðuatriði um tvö svið stærðfræðigreiningar, tvinnfallagreiningu og afleiðujöfnur, með áherslu á hagnýtingu og útreikninga á lausnum.

Viðfangsefni: Tvinntölur og varpanir á svæðum í tvinntalnasléttunni. Föll af einni tvinnbreytistærð. Fáguð föll. Veldisvísisfallið, lograr, rætur og horn. Cauchy-setningin og Cauchy-formúlan. Samleitni í jöfnum mæli. Veldaraðir. Laurent-raðir. Leifareikningur. Hagnýtingar á tvinnfallagreiningu í straumfræði. Venjulegar afleiðujöfnur og afleiðujöfnuhneppi. Línulegar afleiðujöfnur  með fastastuðlum. Ýmsar aðferðir til að reikna út sérlausnir. Green-föll fyrir upphafsgildisverkefni. Línuleg afleiðujöfnuhneppi. Veldisvísisfylkið. Veldaraðalausnir og aðferð Frobeniusar. Laplace-ummyndun og notkun hennar við lausn á afleiðujöfnum. Leifaformúlur fyrir Fourier-myndir og andhverfar Laplace-myndir.

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort TÖL101G Tölvunarfræði 1 eða TÖL105G Tölvunarfræði 1a.

Forritun í Python (sniðið að verkfræðilegum og raunvísindalegum útreikningum): Helstu skipanir og setningar (útreikningur, stýri-setningar, innlestur og útskrift), skilgreining og inning falla, gagnatög (tölur, fylki, strengir, rökgildi, færslur), aðgerðir og innbyggð föll, vigur- og fylkjareikningur, skráavinnsla, tölfræðileg úrvinnsla, myndvinnsla. Hlutbundin forritun: klasar, hlutir, smiðir og aðferðir. Hugtök tengd hönnun og smíði tölvukerfa: Forritunarumhverfi, vinnubrögð við forritun, gerð falla- og undirforritasafna og tilheyrandi skjölun, villuleit og prófun forrita.

Námskeið fyrir nemendur í líffræði. Í fyrirlestrum, sem eru sameiginlegir með námskeiðinu Efnafræði II (EFN205G), verður höfð hliðsjón af viðfangsefnum líffræðinnar. Farið verður yfir flesta flokka lífrænnar efnafræði, þ. e. alkana, alkena, alkýna, arómata, alkýl halíð, alkóhól, etera, aldehýð, ketóna, lífrænar sýrur, sýruafleiður og amín. Farið verður yfir grundvallaratriði í rúmefnafræði sameinda nemendur læra að finna út hvenær sameind er hendin og hvenær hún er ljósvirk.

Mörg þeirra efna sem við notum í okkar daglega lífi (plast, lyf, lím o.fl.) eru framleidd fyrir tilstilli lífrænnar efnafræði. Lyfjaiðnaðurinn er gott dæmi þar sem nauðsynlegt er að geta smíðað rétt efni, einangrað/hreinsað þau og borið kennsl á hvort rétt efni hafi verið smíðað.

Í þessu námskeiði munu nemendur fá þjálfun í grunnaðferðunum sem notaðar eru í verklegri lífrænni efnafræði og nýtist í efnaiðnaði. Einnig munu nemendur öðlast þjálfun í greiningu á niðurstöðum og skrifum á vísindalegum skýrslum.

Helstu hlutir stýrikerfa í efnaverksmiðju eru þrír. Í fyrsta lagi hvarfklefar. Í öðru lagi aðskilnaðarbúnaður. Í þriðja lagi varmaskiftar og hitarar.
Þetta námskeið fer yfir helstu hluti fyrir aðskilnað efna í iðnaði. Varmaskiptar verða einnig kynntir til sögunnar. Helstu fræðin í stýrikerfum sem og líkön af öllum megin hlutum í efnaferlinu verða kynnt. Nemendur munu herma mismunandi hluta í búnaði efnaferilsins í ferlahermunar forritinu Aspen. 

Nemendum verður kennt á forritið Aspen í námskeiðinu. Það er því mjög gott ef nemendurnir eru með Windows fartölvu eða Macintosh þar sem Windows stýrikerfið er einnig inn á.

Tilgangur námskeiðs er að þjálfa verkfræðilega nálgun á tilraunir og tilraunahugsun. Farið er í hönnun tilrauna, framkvæmd þeirra, söfnun gagna og úrvinnsla þeirra með tölfræðilegum aðferðum. Að lokum er farið í hvernig draga megi ályktanir út frá gögnum / upplýsingum við notkun tilrauna við til dæmis vöruhönnun og hönnun og rekstur framleiðslukerfa.

Námsefni: Línuleg og ólínuleg aðhvarfsgreining. Fervika- og þáttagreining. Hönnun tilrauna. Tölfræðilegt gæðaeftirlit. Stikalaus próf sem beita má við úrvinnslu á gögnum. Notkun tölfræðiforrita við lausn á verkefnum.

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort REI201G Stærðfræði og reiknifræði eða STÆ405G Töluleg greining.

Undirstöðuhugtök um nálgun og skekkjumat. Lausn línulegra og ólínulegra jöfnuhneppa. PLU-þáttun. Margliðubrúun, splæsibrúun og aðhvarfsgreining. Töluleg nálgun afleiða og heilda. Útgiskun. Töluleg lausn upphafshafsgildisverkefna fyrir venjuleg afleiðujöfnuhneppi. Fjölskrefaaðferðir. Töluleg lausn jaðargildisverkefna fyrir venjulegar afleiðujöfnur.

Gefin er einkunn fyrir skriflegar úrlausnir á forritunarverkefnum og vegur hún 30% af heildareinkunn. Stúdent verður að hafa lágmarkseinkunn 5 bæði fyrir verkefni og lokapróf.

Markmið:

1. Að kynna helstu hugtök varmaflutningsfræði og koma nemendum í skilning um hvernig varmaflutningur milli tveggja efna fer fram.

2. Að gera nemendur færa um að hanna varmaskipta.

Námsefni m.a.: Varmaleiðing, einvítt og tvívítt kerfi, stöðug og óstöðug varmaleiðni, töluleg greining tvívíddarkerfa. Ribbur og stækkaður hitaflötur. Efnisflutningur og varmaburður (convection), lag- og iðustreymi. Frjálst og þvingað streymi. Eiming og þétting. Varmageislun, lögmál Stefan-Boltzmanns og Plancks. Geislunareiginleikar efna. Formstuðull, geislaflutningur milli flata og geislunareiginleikar lofttegunda. Dæmaæfingar og hönnunarverkefni.

Markmið námskeiðsins er að gera nemendur færa um:

1. Að skilja helstu hugtök bókhalds, kostnaðarreiknings og fjárfestingarfræði.

2. Að nota aðferðir til að meta hagkvæmni verktæknilegra kosta.

3. Að gera reiknilíkan til að meta arðsemi fjárfestinga, virði fyrirtækja og verðleggja hlutabréf og skuldabréf.

Meðal námsefnis er  bókhald, kostnaðarreikningar, greining á fjárstreymi, fjárfestingarfræði, mælikvarðar á arðsemi, þar á meðal núvirði og innri vextir, og gerð  arðsemilíkana. Námskeiðinu lýkur með hópverkefnum þar sem nemendur æfa arðsemimat verkefna.

Markmið námskeiðsins er að veita nemendum innsýn í þverfaglegan heim umhverfisverkfræðinnar. Áhersla er lögð á að auka skilning á ástæðum fyrir umhverfisvandamálum og kynna hagnýtar aðferðir til að greina og leysa þau. Viðfangsefni eru: Staðbundin og hnattræn umhverfisvandamál, massavarðveislulögmál, umhverfisefnafræði, áhættugreining, mengun í vatni, vatns- og skólphreinsun, loftmengun, sorphirða, hnattræn hlýnun og heimsmarkmið Sameinuðu Þjóðanna um sjálfbæra þróun.

Fyrirlestrar og dæmatímar verða kenndir á íslensku. Skriflegt efni (glærur, heimadæmi og kennslubók) er á ensku. Nemendur vinna hóprannsóknaverkefni sem innifelur gagnasöfnun úr felti, ritgerðarskrif og munnlega kynningu. 

Helstu aðferðir hefðbundinnar sjálfvirkrar stýritækni. Líkön ýmissa kerfa á formi yfirfærslufalla og ástandsjafna, hermun, tíma- og tíðnisvörun kerfa. Eiginleikar stýrikerfa með afturvirkni, stöðugleiki, næmni, þol gegn truflunum, skekkjustuðlar. Stöðugleikagreining, regla Routh. Greining og hönnun með rótarferlum og í tíðnirúmi, fasaflýtir, fasaseinkari, PID stýringar. Tölvustýrð kerfi, A/D og D/A breytur, vörpun á samfelldum stýringum yfir á stakrænt form. Greining og hönnun stakrænna kerfa.

Grunnhugtök og stærðfræðilegar aðferðir í varmafræði, lögmál varmafræðinnar, varmafræðileg mætti, Maxwell vensl,  jafnvægi, fasabreytingar, tölfræðileg varmafræði, kjörgas og raungas sameinda, eðlisvarmi, slembigangur og sveim.

Allt skriflegt efni er á ensku. Námskeiðið er kennt í 11 vikur.

Tilgangur námskeiðsins er að gefa nemendum innsýn í greiningu og hönnun tæknilegra kerfa, þ.e. kerfa sem nýta sér orku, efni og upplýsingar til að ná gefnum markmiðum. Í námskeiðinu verður farið yfir eftirfarandi atriði:

1) Einfaldar rafrásir og notkun þeirra til mælinga á eðlisfræðilegum stærðum, svo sem færslu, þrýstingi, hitastigi og rennsli.

2) Einfalda hreyfla og notkun þeirra til færslu eða stýringar á vélrænum kerfum, t.d. þjörkum.

3) Grunnatriði sjálfvirkrar stýritækni og notkun afturvirkni við stýringar.

4) Notkun örgjörva til mælinga og stýringa á einföldum tæknilegum kerfum.

5) Vinnubrögð við hönnun tæknilegra kerfa, þ.m.t. markmiðssetning, greining, útfærsla, smíði, prófanir og endurbætur.

Markmið:

1. Að kynna helstu hugtök straumfræðinnar og koma nemendum í skilning um hvernig stærðfræði er beitt við flókin viðfangsefni og hvernig hægt er að fá nálgunarlausnir með einföldun án þess að tapa miklu í nákvæmni.

2. Að gera nemendur færa um að beita straumfræðinni til þess að reikna mótstöðu hluta og þrýstifall í pípum.

3. Að þjálfa þá í að beita mæliaðferðum í straumfræði.

4. Að beita þverfaglegri þekkingu á helstu sviðum vélaverkfræðinnar.

Námsefni m.a.: Eiginleikar kvikefna (vökva og lofttegunda). Þrýstingur og kraftasvið í kyrrstæðum vökvum, þrýstingsmælar. Rennslisfræði, samfellujafna, skriðþunga- og orkujafna. Hreyfijafna Bernoullis. Víddargreining og líkanlögmál. Tvívítt streymi, seigjulausir vökvar, jaðarlög, lag- og iðustreymi, vökvamótstaða og formviðnám. Streymi þjappanlegra vökva, hljóðhraði, Mach tala, hljóðbylgjur, lögun túðu fyrir yfirhljóðhraða. Rennsli í opnum og lokuðum farvegum. Dæmaæfingar og verklegar tilraunir.

Kynningar á náms- og starfsvalkostum í efnaverkfræði og tengdum greinum eru fluttar af leiðbeinendum og gestafyrirlesurum. Málstofan mun kanna starfsvalkosti og valkosti í framhaldsnámi í Evrópu, Bandaríkjunum og víðar fyrir nemendur að loknu BS-prófi í efnaverkfræði.

Skyldumæting er í málstofuna. Nemandi verður að sækja minnst 4 fyrirlestra til að ljúka námskeiðinu.

Greinagóð kynning á hvernig tölvuforrit (eins og t.d. Aspen) er notað til að herma, hanna og besta ýmis konar efnaferla í efnaiðnaði. Kennt er hvernig hægt er að velja, besta, og setja saman efnahvarfklefa, sem og búnað til að aðskilja myndefni og búnað fyrir varmaskiptin í ferlinu. Kynnt verða hugtök og lögmál til að meta hagkvæmni efnaferilins.

Námskeiðið veitir inngang að hönnun og greiningu á (líf)efnafræðilegum hvarfklefum. Það fer yfir mikilvæg hugtök í efnafræðilegri varmafræði, hraðafræði efnahvarfa og hvataðra efnahvarfa, sem gerir nemendum kleift að þróa sterka grunnþekkingu á verkfræðilegri hönnun efnahvarfa. Námskeiðið inniheldur einnig gestafyrirlestra frá sérfræðingum í iðnaði sem og nemendafyrirlestra, sem stuðlar að tengslum við raunverulegar aðstæður.

Námskeiðið er verklegt námskeið með vikulegum tveggja tíma stoðfyrirlestrum.  Þar verða undirstöðuatriði efnagreiningaraðferðanna kynnt svo og uppbygging, efnisval og notkun tækjabúnaðar.  Stoðfyrirlestrar eru hluti af verklegum æfingum og því er mætingaskylda í þá.

Kynntar verða almennar aðferðir í efnagreiningum sem byggja á hagnýtingu efna- og eðliseiginleika efna og víxlverkun eðliseiginleika efna við rafsegulsviðið.  Einnig verða kynntar skiljuaðferðir (chromatographic methods) til að greina efnablöndur í sundur, svo hægt sé að einangra hrein efni og bera kennsl á þau.  Námskeiðið tekur aðallega mið af  greiningu á lífrænum efnasamböndum.

Mæliaðferðirnar sem verða kynntar eru: litrófsmælingar á útfjólubláa og sýnilega sviðinu, atómgleypni, flúrljómun og titringsróf á innrauða sviðinu.  Kjarnarófsmælingar (NMR), massagreiningar og hagnýting röntgengeisla til byggingargreiningar.  Skiljuaðferðir (chromatographic methods): s.s. gasskilja og háþrýstivökvaskilja til þáttbundinna og magnbundinna greininga. Samtengd notkun mismunandi tækja/aðferða til greininga á óþekktum efnablöndum (GC, FT-IR, NMR og GC-MS).  

Nemendur vinna vinnubók og skila skýrslu úr einni æfingu ásamt vinnubókinni.

Stoðfyrirlestar: 2 tímar í viku.
10 verklegar æfingar: vinnubók og skýrsla.
Þriggja tíma skriflegt próf úr verklegu:

Objective: To provide students with an overview of technology to clean and reuse waste and minimize pollution, in sewage treatment areas, air pollution control and waste management.

Topics: The course covers three main topics:

(1) Wastewater treatment and recovery. Physical, chemical and biological purification techniques are discussed in sewage, industrial school cleaning, advanced sewage treatment technology; sewage treatment and disposal of sewage.

(2) Air pollution control. Measurement techniques for air pollution will be addressed. Purification of sulfur oxides, nitrogen oxides, volatile organic carbons, HC substances; PM. Cleaning of mobile sources of air pollution, eg cars. 

(3) Úrgangsstjórnun. Farið verður í lágmörkun úrgangs, lífefnafræðilega umbreytingu úrgangs, minnkun hitamengunar, förgun úrgangs, meðhöndlun hættulegs úrgangs og endurnýtingu.

Kennsluhættir: Fyrirlestrar, dæmatímar, verklegar æfingar, heimaverkefni og hópvinnuverkefni. Kennd verða grunnfræðin og tækniþróun á sviði  hreinsunar og endurnýtingar í umhverfisverfkræði, með áherslu á skólp, loft og fastan úrgang. Heimaverkefni eru lögð fyrir til að hjálpa nemendum að tileinka sér efnið og til að vinna með hagnýt viðfangsefni á sviðinu. Í dæma- og umræðutímum verða lausnir heimaverkefna ræddar. Tilraunir verða framkvæmdar í tilraunastofu til þess að sýna hvernig mismunandi hreinsiferli virka og til að veita nemendum hagnýta reynslu.  Í hópvinnuverkefninu fá nemendur tækifæri á að fara yfir stöðu þekkingar á tilteknu sviði hreinsitækni, skrifa skýrslu og kynna munnlega. 

The course will be useful to students in the fields of environmental engineering, civil engineering, chemical engineering, biotechnology, environmental and natural resources, and life and environmental sciences.

Students are given the opportunity to conduct a special topic in chemistry or chemical engineering under the guidance of a faculty member or industrial supervisor. The work is completed with a short thesis which is graded by the faculty member in charge and an additional faculty member.

Upplýsingar um skil á verkefni
Skil eru í maí fyrir júníbrautskráningu
Skil eru í september fyrir októberbrautskráningu
Skil eru í janúar fyrir febrúarbrautskráningu

Í upphafi misseris koma nemandi og leiðbeinandi sér upp tímalínu um skil á verkefni

Skil á fullbúnu verkefni til leiðbeinanda/umsjónarkennara er 10. maí/ september/ janúar

Skil nemanda inn á Skemmu eru í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar og senda þarf staðfestingu um samþykkt skil á nemvon@hi.is

Einkunn frá leiðbeinanda á að hafa borist skrifstofu í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar

Fjallað verður um helstu vinnsluaðferðir og áhrif þeirra á mismunandi tegundir matvæla eins og ávexti og grænmeti þar sem verður fjallað sérstaklega um kartöflur, tómata, agúrkur og sveppi. Korn og mölun mismunandi korn tegunda, kornvörur og vinnslu brauðs og kaffibrauðs , pasta og morgun korn. Mjólk og mjólkurvörur. Kjöt og kjötafurðir. Egg og vinnsla þeirra. Fita og olíur ásamt ýrulausnum. Drykkjarvörur eins og ávaxtasafa, gos, bjórgerð, víngerð, og framleiðslu á kaffi og te. Sælgætisgerð þar sem verður fjallað sérstaklega um sælgæti sem byggir á sykri og súkkulaði. Í öllum tilfellum verður fjallað um vinnsluferlið frá hráefni að fullunninni vöru þar sem farið verður yfir algengustu vinnslu hverrar afurðar fyrir sig og fjallað verður um þann tækjabúnað sem notaður er.

Markmið: Að nemendur öðlist grunnþekkingu á varmafræði og skilning á helstu hugtökum hennar. Einnig að nemendur kunni skil á mismunandi formum orku, hvort sem er í orkuflutningi eða umbreytingu úr einu formi í annað og að nemendur kunni skil á ferlum í útreikningi á efnahvörfum og orkuummyndun tengdum þeim.

Námsefni:

• Grunnhugtök og stærðfræðiaðferðir í varmafræði.
• Núllta lögmál varmafræðinnar. 
• Vinna, varmi og fyrsta lögmál varmafræðinnar.
• Kjörgas, raungas, ástandsjöfnur og ástandsmyndir.
• Óreiða og annað lögmál varmafræðinnar.
• Óreiða og hámarksvinna.
• Kynning á vinnuhringjum (Otto, Diesel, Brayton, Stirling og gufuvinnuhringjum), kælivélum og varmadælum.
• Varmafræðileg mætti, Maxwell-vensl.
• Varma- og hraðafræði efnahvarfa. 
• Jafnvægisskilyrði.
• Efnajafnvægi: sýru-basa, fellingar-, komplex- og afoxunar.
• Efnablöndur, efnahvörf og efnalausnir.
• Sjálfgeng efnahvörf, óreiða og fríorka – jafna van t' Hoff
• Þriðja lögmál varmafræðinnar.

Lágmarks skráning til að námskeiðið verði kennt: 10

Almennur inngangur að nýsköpun og helstu tegundum hugverkaréttar, þar sem fjallað verður um: vörumerki og mikilvægi vörumerkjastjórnunar, hönnunarverndar og höfundarréttar, grunnatriði einkaleyfa og beitingu þeirra, viðskiptaleyndarmál og kröfur sem þarf að upfylla til þess að þekking teljist viðskiptarleyndarmál ásamt stuttri umfjöllun um leiðir til að vernda hugbúnaðarlausnir.

Í kjölfarið verður farið í heimsókn til Íslensku Hugverkastofunnar, þar sem nemendur hljóta innsýn í umsóknarferli hugverkaréttinda. Rætt verður um nýsköpunar- og tæknihagnýtingu (e. tech transfer), auk möguleika á opinberum styrkjum og tengslum við fjárfesta. Reynslusögur úr nýsköpunariðnaði verða nýttar til að veita nemendum innsýn í reynslu sprotafyrirtækja og stefnumótun á hugverkum í hugverkarétti.

Nemendur velja eina hugmynd að uppfinningu í byrjun annar, og vinna samhliða fyrirlestrum að þróun hennar. Nemendur skoða t.a.m. hvaða leiðir eru færar til að vernda uppfinninguna hugmyndarinnar og ákveða hvernig hugverkavernd er best að nota, hvernig hvaða þjónustu er hægt að nýta sér til að hraða á vexti hennar, hvernig er aðgengi að fjármögnun og setja fram langtímamarkmið.

(með fyrirvara um breytingar)

Námskeiðið er kennt af sérfræðingum Veitna og Orkuveitunni. Unnið verður praktískt hönnunarverkefni í forritinu Fluidit sem Veitur og flestar verkfræðistofur á Íslandi vinna með.

Í námskeiðinu er farið í hlutverk og uppbyggingu vatns-, hita og fráveitukerfa. Farið er í þann búnað sem notaður er svo sem lagnaefni, lokar, dælur, dælustöðvar og tæki. Farið er í helstu ástæður leka og hvernig má vinna gegn honum. Nemendur læra muninn á grunnvatni og yfirborðsvatni og helstu aðferðir til að hreinsa neysluvatn. Nemendur læra um vatnsgeyma, tilgang þeirra og mismunandi tegundir. Farið er í jarðhitanýtingu á Íslandi fyrir hitaveitur. Einnig snjóbráðnun og innlekt á fráveitulagnir. Nemendur læra um samsetningu fráveituvatns; regnvatni, húsa- og iðnaðarskólp bæði með tilliti til samsetningu og magns. Einnig er farið í mengun skólps í viðtaka, hvaða hreinsikerfi eru notuð og hvernig skal velja hreinsimannvirki.

Markmiðið er að kynna nemendum frumatriði í eðlisfræði þéttefnis. Námsefni: Efnatengi, kristallsgerð þéttefnis, samhverfa kristallsgrinda, nykurgrind. Titringshættir kristalla, hljóðeindir, eðlisvarmi kristallsgrindar, varmaleiðni. Frjálsar rafeindir, borðalíkan þéttefnis, virkur massi. Málmar, einangrarar og hálfleiðarar.  Þrjár verklegar æfingar.

Þróun og framtíð smárása. Rafeindatækni, MOS-smárinn og CMOS. Framleiðsla smárása, ræktun hálfleiðara, oxun, íbæting hálfleiðara, sveim, jónaígræðsla, lithography, ræktun og æting þunnra húða, örörvar og örnemar.

Meginmarkmið þessa námskeiðs er að kynna nemendum undirstöðuatriði varðandi efnatengi og lögun sameinda. Aðaláhersla verður lögð á að nota samhverfu og grúpufræði við að byggja upp sameindasvigrúm einfaldra sameinda og jóna. VSEPR og VB aðferðir verða einnig notaðar til að bera saman tengi í sameindum og byggingu þeirra.  Bygging kristallaðra efna. Eiginleikar málma og jónefna. Gefin er hluteinkunn fyrir námskeiðið og er vægi hennar 20% af heildareinkunn. Frammistaða hvers stúdents á tveimur hlutprófum á önninni skapar hluteinkunn hans (hennar).

Aðferðir til að reikna út og spá fyrir um eiginleika efna og hraða efnahvarfa. Kennt verður á hugbúnað sem gerir nemendum kleift að setja upp og framkvæma útreikninga á ýmsum lífrænum og ólífrænum sameindum og túlkun á reikniniðurstöðum til að efla innsæi og þekkingu á efnafræði.

Meðal þeirra aðferða sem kynntar verða til að reikna út dreifingu rafeinda eru Hartree-Fock, þéttnifellafræði, og truflunarreikningar (MP2) og gerð grein fyrir ýmsu sem þarf að huga að í slíkum reikningum svo sem vali á grunnföllum og gæði nálgana. Farið verður í grundvallarhugtök efnafræðinnar þar með sameindasvigrúm, fylgni rafeinda
og eðli efnatengja. Meðal aðferða sem kynntar verða til að reikna út lögun sameinda og færslu atóma eru lágmörkunaraðferðir, klassískir ferlar, titringsháttagreining, Monte Carlo og virkjunarástandskenningin.

Verklegar æfingar sem fela í sér tölvureikninga.

Markmið: Nemendur fái skilning á uppruna og þróun gæðastjórnunar og hvernig fyrirtæki og stofnanir geta byggt upp stjórnkerfi á grundvelli alþjóðlegs gæðastjórnunarstaðals. Í námskeiðinu er meðal annars fjallað um gæðahugtakið, innri og ytri viðskiptavini, gæðabrag, umbótaferli, liðsvinnu, gæðakostnað og gæðahringhrás og samhengi gæðastjórnunar og hönnunar og notkun tölfræði í gæðastjórnun. Sérstök áhersla er lögð á umfjöllun um ISO9001 gæðastaðalinn og nemendur fást við hann í hópvinnu með því að skoða kröfur hans í samhengi við starfandi fyrirtæki.

Markmið námskeiðsins er að gera nemendur færa um:

1. Að skilja helstu hugtök bókhalds, kostnaðarreiknings og fjárfestingarfræði.

2. Að nota aðferðir til að meta hagkvæmni verktæknilegra kosta.

3. Að gera reiknilíkan til að meta arðsemi fjárfestinga, virði fyrirtækja og verðleggja hlutabréf og skuldabréf.

Meðal námsefnis er  bókhald, kostnaðarreikningar, greining á fjárstreymi, fjárfestingarfræði, mælikvarðar á arðsemi, þar á meðal núvirði og innri vextir, og gerð  arðsemilíkana. Námskeiðinu lýkur með hópverkefnum þar sem nemendur æfa arðsemimat verkefna.

Í námskeiðinu eru kennd grunnatriði í verkefnastjórnun. Farið verður yfir grunnhugtök, umhverfi og val verkefna, áætlunargerð, eftifylgni, stjórnun verkefnateyma og lok verkefna. Nemendur fá þjálfun í gerð verkefnaáætlana og að takast á við áskoranir við framkvæmd og lok verkefna. Sérstök áhersla er á notkun verkefnastjórnunar við tækninýsköpun í skipuheildum.

Fjallað verður ítarlega um grundvallaratriði fyrri hluta almennrar lífefnafræði, einkum eiginleika og myndbyggingu stórsameinda.

Efni fyrirlestra: Viðfangsefni lífefnafræðinnar; millisameindahrif lífefna í vatnslausnum; amínósýrur, peptíðtengi og myndbygging próteina; svipmótun próteina og stöðugleiki; sykrur og fjölsykrur; fitur og frumuhimnur; himnuprótein; ensím og hraðafræðilegir eiginleikar ensíma og stjórn ensímvirkni; ensímhvötun og hvarfgangar ensíma; boðflutningar og helstu ferli; himnuviðtakar; samsetning kjarnsýra og myndbygging; DNA stöðugleiki. Gefin er hluteinkunn fyrir miðannarpróf sem hefur vægið 15% af heildrareinkunn.

Vinnulag
Fyrirlestrar tvisvar í viku; 2 x 40 mín.  Miðannarpróf gildir 15% af lokaeinkunn.  Ekkert verklegt.  Haldnir eru 2x 40 mín. dæmartímar vikulega.

Námsmat
Lokapróf (3 klst): 85 %
Miðannarpróf: 15 %

Kennslubók
Nelson D.L. & Cox M.M. Lehninger: Principles of Biochemistry, 8th Edition, 2021

Aukaefni:
Fyrirlestrarglærur (PowerPoint).
Ítarefni svo sem þurfa þykir.

Frumulíffræðin eru fyrirlestrar (4f á viku í 14 vikur): Inngangur að frumulíffræði, bygging og þróun heilkjörnunga. Megináherslan er á heilkjörnunga. Efnafræði fruma og orkubúskapur, gerð og eiginleikar stórsameinda. Bygging og hlutverk frumuhluta sem dæmi frumuhimnu, kjarna, hvatbera, grænukorna, frumugrindar, golgíkerfis, leysikorna og oxunarkorna. Stjórnkerfi og boðleiðir innan frumu og samskipti milli fruma ásamt frumusérhæfingu og krabbameinum. Utanfrumuefni er fjallað ítarlega um og grunnatriði ónæmisfræði.

Markmið námskeiðsins er að kynna líftækni er byggir á nýtingu örvera og ensímum þeirra. Í fyrri hluta námskeiðsins er farið yfir grunnatriði örverufræðinnar, s.s. flokkun örvera, byggingu, efnaskipti, vöxt og starfsemi. Þeim er fylgt eftir í verklegum æfingum þar sem meðhöndlun örvera er kennd.

Í seinni hluta námskeiðsins verður fjallað um ýmis sérsvið líftækni og hvernig þau mótast vegna framfara og aukinnar þekkingar í örverufræði, erfðatækni og lífefnafræði. Tekið verður mið af íslenskum líftæknirannsóknum og farið í nýjungar í líftæknilegri aðferðafræði á eftirfarandi sviðum: Fjölbreytileiki og framleiðsla lífefna í örverum; skimunartækni (bioprospecting); hitkærar örverur, sjávarbakteríur og örþörungar, lífmassanýting (áhersla á þang og plöntulífmassa), lífmassaver (biorefineries), ensímtækni (fjölsykrusundrandi- og sykruumbreytingar-ensím), efnaskiptaverkfræði (erfðatækni, erfðamengjafræði; endurhönnun og betrumbætur efnaskiptaferla með erfðatækni), orkulíftækni (hönnun og endurbætur gerjunarferla með erfðatækni). Efnið verður kynnt í fyrirlestrum og nemendur fá þjálfun í lestri frumheimilda um sérvalin efni.

Ræktunartækni og gersveppur sem framleiðslulífvera verða kynnt sérstaklega í verklegum tímum við bruggun á bjór.

Námskeiðið er að hluta til samkennt með Örverufræði II (LÍF533M) og er ætlað fyrir nemendur sem ekki hafa lokið Örverufræði (LÍF201G) eða sambærilegu námskeiði.

Athugið að hugsanlega þarf að takmarka fjölda nemenda í námskeiðinu.

Fyrir utan kennslu á stundaskrá er gert ráð fyrir kennslu einn laugardag nálægt mánaðamótum september/október.

Markmið námskeiðsins er að veita nemendum innsýn í þverfaglegan heim umhverfisverkfræðinnar. Áhersla er lögð á að auka skilning á ástæðum fyrir umhverfisvandamálum og kynna hagnýtar aðferðir til að greina og leysa þau. Viðfangsefni eru: Staðbundin og hnattræn umhverfisvandamál, massavarðveislulögmál, umhverfisefnafræði, áhættugreining, mengun í vatni, vatns- og skólphreinsun, loftmengun, sorphirða, hnattræn hlýnun og heimsmarkmið Sameinuðu Þjóðanna um sjálfbæra þróun.

Fyrirlestrar og dæmatímar verða kenndir á íslensku. Skriflegt efni (glærur, heimadæmi og kennslubók) er á ensku. Nemendur vinna hóprannsóknaverkefni sem innifelur gagnasöfnun úr felti, ritgerðarskrif og munnlega kynningu. 

Markmið: Kynna fjölbreytta hagnýtingu á himnutækni, t.d. á sviði veitna (vatns- og fráveitur), umhverfismála, matvælaiðnaðar, lyfjaiðnaðar og efna/lífefnaiðnaðar. 

Efnisatriði: (1) Himnutækni sem lausn í iðnaðarframleiðslu (aðskilnaður og hreinsun fæðuefna, lyfja og efnavara) og í umhverfismálum (vatns- og skólphreinsun; stýringu loftgæða; endurheimt og endurnotkun næringarefna); (2) Hráefni í himnum, framleiðsla og aðlögun; (3) Eðlis-, efna- og vélfræðilegir eiginleikar himna og ákvörðun þeirra; (4) Flutningur og dreifing efna um himnur; (5) Örveruvöxtur á himnum og mótvægisaðgerðir; (6) Rekstrareiningar í himnukerfum (m.a. örsíun, fínsíun, nanósíun, öfug osmósa, framgeng osmósa, þrýstingshömluð osmósa, himnueimun, rafskiljun, gas aðskiljun) og hagnýting þeirra í iðnaði; (7) Samsett himnuferli og hagnýtingar; (8) Kerfishönnun himna.

Kennsluhættir: Fyrirlestrar, dæmatímar, verklegar æfingar og hópverkefni. Fyrirlestrar eru notaðir til að kynna fræðilega hluta himnutækni og hagnýtingar hennar á fjölbreyttum sviðum. Dæmatímar eru notaðir til að ræða og útskýra útreikninga og lausnir verkefna. Verklegar æfingar eru framkvæmdar í tilraunastofu til að kanna valin himnuferli og veita stúdentum verklega reynslu. Í hópverkefni framkvæma stúdentar heimildarýni á völdu efni sem tengist himnutækni, skrifa skýrslu og gefa munnlega kynningu á efninu. 

Námskeiðið hentar einnig stúdentum sem eru að sérhæfa sig í öðrum fögum en umhverfis- eða byggingarverkfræði, svo sem, efnaverkfræði, iðnaðarverkfræði, vélaverkfræði, lífverkfræði, matvælafræði. (Athugið: þetta námskeið verður kennt sem lestrarnámskeið ef nemendafjöldi er færri en 5)

Markmið námskeiðsins er að kenna grundvallaratriði efnisfræði þannig að nemandi verði fær um að skilja hegðun efna og velja réttu efnin fyrir viðfangsefni sín. Fræðilegur grundvöllur er gefinn fyrir skilningi á hegðun efnisins út frá smásæjum sjónarhóli.
Námsefni m.a.: kristalgerðir málma, kristalveilur, atómsveim, aflfræðilegir eiginleikar, bjögun og hersluaðferðir málma, brot og málmþreyta, fasalínurit, fasahvörf, forsendur tæringar og fyrirbygging hennar. Nokkrir efnisflokkar eru teknir fyrir sérstaklega, svo sem stál, ál og aðrir léttmálmar og fjallað er um framleiðslu þeirra, eiginleika og notkunarsvið. Aðrir efnisflokkar, svo sem fjölliðuefni, keramíkefni og samsett efni eru kynntir og bornir saman við málma.
Í námskeiðinu eru dæmaæfingar og verklegar tilraunir.

Markmið: Að nemendur þekki tæringu sem rafefnafræðilegt hvarf, geti lagt mat á tæringarhættu mismunandi málma við mismunandi aðstæður og kunni skil á aðferðum til tæringarmælinga og tæringarvarna. Námsefni: Tæring sem rafefnafræðilegt hvarf, áhrif spennu- og straumbreytinga. Tæringarflokkar, samhengi við málmgerðir og áhrif umhverfis. Aðferðir til tæringarmælinga; vigttap, rafefnafræðilegar aðferðir (electrochemical corrosion measurements) og viðnámsmælingar (electrical resistance). Möguleikar og takmarkanir aðferða til að mæla tæringarhraða og meta tæringarferli. Aðferðir til tæringarvarna.

Námskeiðið er kennt annað hvert ár þegar ártal endar á slétri tölu.

Nemendum gefst kostur á að sinna sérstöku viðfangsefni í efna- eða efnaverkfræði undir leiðsögn kennara eða iðnstjóra fyrir 6, 8, 12 eða 15 einingar. Verkinu lýkur með stuttri ritgerð sem er metin af námsbrautarformanni og aðila námsbrautar.

Upplýsingar um skil á verkefni
Skil eru í maí fyrir júníbrautskráningu
Skil eru í september fyrir októberbrautskráningu
Skil eru í janúar fyrir febrúarbrautskráningu

Í upphafi misseris koma nemandi og leiðbeinandi sér upp tímalínu um skil á verkefni

Skil á fullbúnu verkefni til leiðbeinanda / umsjónarkennara er 10. maí / september / janúar

Skil nemanda inn á Skemmu eru í síðasta lagi 30. maí / september / janúar og senda þarf staðfestingu um samþykkt skil á nemvon@hi.is

Einkunn frá leiðbeinanda á að hafa borist skrifstofu í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar

Í námskeiðinu er nemendum kynnt hvernig gera á skipulega mynd af ákvörðunar- og bestunarverkefnum í aðgerðagreiningu.
Að námskeiði loknu eiga nemendur að hafa færni í að setja upp, greina og leysa stærðfræðileg líkön sem standa fyrir raunhæfum verkefnum og hvernig meta eigi lausn þeirra á gagnrýninn hátt. Tekin eru fyrir línuleg bestun og Simplex aðferðin, auk skyld fræðileg efni.
Námskeiðið kynnir auk þess stærðfræðileg líkön fyrir einstök verkefni; flutningsverkefni, úthlutunarverkefni, netverkefni og heiltölubestun. Nemendur kynnast einnig sérhæfðu forritunarmáli við líkangerð fyrir línulega bestun.

Markmið: Að kynna hugmyndafræði og þær aðferðir, sem notaðar eru við mat á umhverfisáhrifum framkvæmda og á umhverfismati sem samfléttuðum þáttum við gerð skipulagsáætlana.

Efni: Ástæður og aðdragandi lagasetningar um mat á umhverfisáhrifum og hvernig framkvæmd mats er háttað á Íslandi. Aðferðafræði; gátlistar, töflur, glæruaðferðir og flæðirit. Notkun landfræðilegra upplýsingakerfa (LUK), sem byggjast á stafrænum kortagrunnum og gagnasöfnum. Fræðasvið, sem nýtast við matið; landfræði, vistfræði, straumfræði, jarðfræði, efnafræði, lögfræði, félagsfræði, hagfræði og fagurfræði. Aðferðir við framsetningu á matinu; skýrslugerð, myndræn framsetning og tölvugrafík. Dæmi um notkun mats á umhverfisáhrifum við undirbúning og hönnun mannvirkja; losun og förgun úrgangsefna, vega- og línulagnir, brýr, hafnir og flugvellir, verksmiðjur og einstök mannvirki. Einnig ný aðferðafræði um hvernig þarf að flétta aðferðir MÁU inn í gerð skipulagsáætlana, á þann veg að skipulags-, landnýtingar og staðarvalsákvarðanir taki mið af umhverfissjónarmiðum. Hópverkefni, sem tengjast efni námskeiðsins.

Farið er yfir stakræna atburða hermun, tölfræðilega líkanagerð, hönnun hermilíkana, gerð tilrauna, prófanir líkana og túlkun niðurstaðna hermana. Fjallað er um sennileikamat á líkindadreifingum út frá mælingum. Námskeiðið kynnir auk þess fræðin á bak við gerð slembuframkallara og prófun þeirra. Farið er í grunnforritun á hermilíkönum og sérhæfðir hermihugbúnaðir kynntir. Nemendur vinna raunhæft hermiverkefni þar sem áhersla er lögð á hönnun og greiningu á framleiðslukerfi eða þjónustukerfi.

Á námskeiðinu er farið ítarlega í aðferðir straumlínustjórnunar (Lean Management). Markmið Lean er að hámarka virði til viðskiptavina með því að vinna að stöðugum umbótum (Kaizen) á framleiðslu- og þjónustuferli, staðla vinnubrögð og jafna álag á vélar og fólk (Heijunka). Nemendur læra hvernig hægt er að beita aðferðarfræðinni til að hámarka gæði, lágmarka framleiðslutíma og minnka kostnað. Farið er yfir hvernig stöðugt flæði (Just-in-time) styttir framleiðslutímann ásamt því að auðkenna samstundis þau vandamál sem koma upp í ferlinu (Jidoka). Nemendur læra að teikna upp virðisstraum (value stream mapping) fyrir framleiðslu- og þjónustuferli, rótargreiningu vandamála ásamt öðrum þekktum umbótatólum svo sem 5S, Kaizen Blitz, A3, sýnilegri stjórnun, Kanban og SMED. Fjallað verður um fyrirtæki sem hafa tileinkað sér Lean með góðum árangri þar á meðal Toyota, Intel og Nike

Í námskeiðinu kynnast nemendur hugtökum og aðferðum við nýsköpun, t.d. þarfagreiningu, SVÓT-greiningu, aðferðir við hugmyndaleit, notkun hugmyndabanka og síun á hugmyndum.

Nemendur öðlast góða yfirsýn yfir þann hugbúnað sem býðst fyrir verkfræðilega hönnun.  Auk þess munu nemendur kynnast því nýjasta sem er að gerast á fagsviðinu, s.s. í greiningu, hermun, frumgerðasmíði og bestun.  Nemendur verða færir um að beita aðferðum bestunarfræðinnar við hönnun. Bæði verður fjallað um línulega og ólínulega bestun. Áhersla verður á að sannreyna niðurstöður.

Námskeiðið veitir inngang að lykilhugtökum og kenningum í vinnu- og skipulags­sálfræði, með áherslu á hvernig sálfræðileg viðhorf og aðferðir nýtast á vinnustöðum. Fjallað er um einstaklingsmun, sálfræðilegt mat, hegðun starfsfólks, hvatningu, starfsgreiningar, góða stjórnarhætti og breytingastjórnun. Áhersla er lögð á að skilja mannlega hegðun í starfi og þjálfa hagnýta færni sem nýtist í mannauðs- og skipulagsumhverfi.

Þróun og framtíð smárása. Rafeindatækni, MOS-smárinn og CMOS. Framleiðsla smárása, ræktun hálfleiðara, oxun, íbæting hálfleiðara, sveim, jónaígræðsla, lithography, ræktun og æting þunnra húða, örörvar og örnemar.

Markmið: Gera nemendur færa um: 1. Að skoða varmafræði í ljósi annars lögmáls varmafræðinnar. 2. Að skilja fræðilega vinnuhringi véla og hvernig hægt er að beita þeim til að reikna út afl þeirra. 3. Að skilja og meta nauðsyn loftræsikerfa. 4. Að skilja varmaefnafræði og meta og reikna varma, sem myndast við bruna. Námsefni: Vinna, varmi og umbreyting orku. Exergía og anergía. Orka, verð og gæði. Fræðilegir vinnuhringar varmavéla og kælivéla. Gufuvinnuhringir, nýting jarðvarma. Gasblöndur, rakt andrúmsloft, loftræsing og hreinlætistæki. Mollier rit. Varmaefnafræði, brennslufræði og efnahvörf, jafnvægi efnahvarfa. Ný orkukerfi. Dæmaæfingar og hönnunarverkefni.

Fjallað verður um nanóagnir, nanóvíra og þunnar húðir. Ræktun þunnra húða þar með talið ræktunarhætti og flutningseiginleika í þunnum húðum. Greining nanóefna, ákvörðun á kristallagerð, agnastærð og formgerð yfirborðs þar sem beitt er smugsjá, kraftsjá, röntgengreiningu og rafeindasmásjám. Þróun rafeindatækni með sífelldri skölun smára, þar með talið MOSFET og finFET. Notkun kolefnis í nanótækni, graphene og kolrör. Lithography. Seguleiginleikar á nanó skala. Nanó-ljósfræði, plasmonics, metamaterials, möntull og ósýnileiki. Rafeindatækni sameinda.

Fyrirlestrar: Ágrip af efnafræði frumefna í aðalflokkum lotukerfisins. Efnafræði hliðarmálma m.t.t. tengja, byggingar, seguleiginleika og rafeindaörvana. Gefin er hluteinkunn fyrir námskeiðið og er vægi hennar 25% af heildareinkunn. Frammistaða hvers stúdents á tveimur hlutprófum á önninni skapar hluteinkunn hans (hennar).

Í verklegum æfingum verður fengist við nýsmíði lífrænna efna og efnagreiningu.

Sameindabygging, orkuskipan og hraðafræði skv. litrófsgreiningum:

1. Gleypni, flúrljómun, Raman litróf, ljósjónun, Laser-litrófsgreining, Mössbauer greining og Röntgengreining. Kjarnarófsgreiningar (CW og FT NMR); víxlverkanir milli kjarna, hliðranir kjarna, kæliróf, slökunartímar, tvívíddar-NMR. Rafeindaspuni (EPR).

2. Hvarfslóð og hvarfgangur efnahvarfa ákvarðaður með litrófsmælingum og sameindabunum. Femtosekundu litrófsgreiningar.

3. Ljósefnafræði: stýring efnahvarfa með ljómun; ljósefnaferli háloftanna og geimefnafræði.

Kynntar verða ýmsar litrófsaðferðir í formi æfinga og/eða sýnikennslu. Áhersla er lögð á tölvuúrvinnslu mæligagna og túlkanir með hermilíkönum.

Í þessu námskeiði er farið yfir helstu helstu efnaskiptaferla frumna með áherslu á efnskipti kolvetna, fitu og próteina ásamt samþættingu þessara ferla og stjórnun þeirra. Fyrst er fjallað um efnaskipti kolvetna, þar sem sykurrof (bæði loftháð og loftfirrð), sítrónusýruhringurinn og pentósafosfatferillinn eru skoðuð ítarlega. Einnig verður farið yfir ferla eins og glúkoneógenesu, niðurbrot og nýmyndun glýkógens, og hvernig stjórnun á efnaskiptum kolvetna fer fram. Næstu viðfangsefni eru svo efnaskipti fitu, þar sem þættir eins og niðurbrot þríglýseríða, oxun og nýsmíði fitusýra eru útskýrð. Sérstök áhersla er lögð á stjórnun fituefnaskipta og stjórnun ensíma sem taka þátt í því ferli. Því næst er farið yfir efnaskipti próteina, þar sem vatnsrof próteina, niðurbrot amínósýra og þvagefnishringurinn eru rannsökuð.

Námskeiðið tekur einnig á samþættingu og stýringu efnaskiptaferla og þeirri flóknu stjórn sem fer fram í meginstjórnunarskrefum ferlanna, með tilliti til bæði innanfrumuefna og hormóna. Farið er yfir hvernig þessi ferli aðlagast mismunandi aðstæðum í átt að samvægi (e. homeostasis) og hvaða áhrif raskanir á stjórnun þeirra hefur. Að lokum verður fjallað um ljóstillífun og Calvin-hringinn. 

Námskeiðið er mjög gagnlegt fyrir þá sem vilja öðlast djúpan skilning á lífefnafræðilegum ferlum og efnaskiptum líkamans.

Vinnulag er eftirfarandi:
Fyrirlestrar í 13-14 vikur (2 x 40 mín) tvisvar sinnum í viku.

Áherslur í þessu námskeiði er að kynnast aðferðafræði og þeim helstu nýjungum í greiningar- og reikniaðferðum sem nýttar eru í rannsóknum í lífefnafræði. Námskeiðið er byggt upp af nokkrum námskeiðshlutum þar sem sérfræðingar á sínu sviði sinna kennslu hvers hluta. Námsefnið byggir að mestu á fyrirlestrum en einnig getur verið lagt fyrir nemendur annað námsefni, s.s. greinar eða bókarkaflar þegar við á. Einnig er mögulegt að sumir kennarar standi fyrir sýnikennslu á rannsóknartæki eða leggi fyrir hagnýt verkefni í tímunum. Nokkur verkefni verða lögð fyrir nemendur meðan námskeiðið er þreytt.

Nýlegar rannsóknir á ýmsum sérsviðum lífefnafræðinnar verða til umfjöllunar en námshlutar geta breyst hverju sinni.

Dæmi um sérsvið sem fjallað er um: Einsameinda litrófsgreining, massagreining próteina, byggingafræðileg lífefnafræði, bindisækniaðferðir og varmafræði og reiknifræðileg lífefnafræði.

Kerfislíffræði er þverfaglegt svið sem rannsakar líffræðileg fyrirbæri byggt á samverkandi líffræðilegum þáttum. Í kerfislíffræði er sérstök áhersla lögð á það hvernig líffræðileg kerfi breytast yfir tíma. Í þessu námskeiði munum við fjalla sérstaklega um þá þætti kerfislíffræðinnar sem snúa að heilsu og sjúkdómum manna.

Þetta námskeið mun kynna 1) notkun líkana fyrir líffræðileg ferli (bæði genastjórnunarlíkön og efnaskiptalíkön); 2) frumulíffræðileg fyrirbæri sem stuðla að samvægi (e. homeostasis), t.d. þroskun vefja og seiglu örvera og 3) greiningu á sameindamynstri sem finnast í stórum erfðagreiningargögnum, sem tengjast sjúkdómum í mönnum og geta nýst í flokkun sjúklinga og uppgötvun lífmerkja. Þannig mun námskeiðið fjalla um notkun kerfislíffræðilegra aðferða á þremur helstu stigum líffræðinnar, þ.e. á sameindum, frumum og lífverum.

Námskeiðið felur í sér lestur og túlkun vísindagreina, útfærslu reiknirita, vinnslu á rannsóknarverkefni og kynningu á vísindalegum niðurstöðum.

Fyrirlestrar munu samanstanda af bæði (1) kynningu á grunnhugtökum kerfislíffræðinnar og (2) tölvukennslu þar sem Python forritunarmálið er notað. Námskeiðið verður kennt á ensku.

Þetta er viðbót við námskeiðið "Líkindareikningur og tölfræði" STÆ203G. Farið er ítarlegar í frumatriði líkindafræðinnar með áherslu á skilgreiningar og sannanir. Námskeiðið er undirbúningur fyrir M-námskeiðin tvö í líkindafræði og M-námskeiðin tvö í tölfræði sem kennd eru á víxl annað hvert ár.

Viðfangsefni umfram þau sem koma við sögu í líkindahluta STÆ203G:

Skilgreining Kolmogorovs. Útleiðslur á reglum um samsetta atburði og skilyrt líkindi. Útleiðsla fyrir strjálar og samfelldar stærðir á reglum um væntigildi, dreifni, samdreifni, fylgni, og skilyrt væntigildi og dreifni. Útleiðslur á reglum um Bernoulli-, tvíkosta-, Poisson-, jafnar, veldis-, normlegar og gamma-stærðir. Útleiðsla á halasummureglu væntigildis og útleiðsla á væntigildi strjálu veldisstærðarinnar. Útleiðsla á reglunni um minnisleysi og veldisstærðir. Útleiðsla á dreifingum summu óháðra stærða s.s. tvíkosta-, Poisson-, normlegra og gamma-stærða. Líkinda- og vægisframleiðsluföll.

Markmið: Að gera nemendur færa um að þróa og hanna framleiðsluvörur og vinnslukerfi. Námsefni: Hönnunaraðferðir og huglæg hönnun: Þarfagreining aðgerðagreining, matsskilyrði, jaðarskilyrði, lausnarrúm og ákvörðunartaka. Hlutlæg hönnun: Form, samtengingar og víddir. Ákvörðunartaka, kerfisgreining og þekkingarkerfi. Tölvustudd hönnun: Þráðlíkan, yfirborðslíkan, rúmmálslíkan, framsetning og frágangur. Flutningakerfi, vörumeðhöndlun, vinnsla og pökkun. Vörugæði, ending og urðun.

Í námskeiðinu kynnast nemendur hugtökum og aðferðum við stikaframsetningu ferla s.s. Bezier-, Hermite- og NURBSferla.  Auk þess kynnast nemendur aðferðum við framsetningu þrívíðra þráð-, yfirborðs- og rúmmálslíkana.  Farið verður yfir notkun stikaframsetningar við þrívíða líkanagerð, gerð samsetningateikninga með pörunaraðferðum og samskipti mismunandi hugbúnaðslausna. 

Nemendur öðlast góða yfirsýn yfir þann hugbúnað sem býðst fyrir verkfræðilega hönnun og framleiðslu.  Auk þessa munu nemendur kynnast því nýjasta sem er að gerast á fagsviðinu, s.s. í greiningu,hermun, frumgerðasmíði og tölvustýrðri framleiðslu.  Nemendur kynnast þessu í gegnum gestafyrirlestra, heimsóknir og smáráðstefnu þar sem nemendur skrifa greinar og kynna nýjar og spennandi rannsóknaniðurstöður eða nýja tækni (út frá ritrýndum vísindagreinum).  

Samhliða fyrirlestrum beita nemendur efni námskeiðsins á opið hönnunarverkefni, smíða frumgerð, skila skýrslu og kynna verkefnið.

Í þessum áfanga verður farið í nokkra fyrirferðarmikla orku- og framleiðsluferla og tækni þeirra í íslensku atvinnulífi; álframleiðsla, kísiljárnframleiðsla, gas- og jarðgerð úr lífrænum úrgangi, málningar-, steinullar-, fiskiolíu og metanólframleiðsla o.fl.  Einnig verða skoðaðir nýir og umhverfisvænir framleiðsluferlar sem geta mögulega komið í stað eldri framleiðsluferla í framtíðinni.

Markmið: Að kynna nemendum aðferðir og grundvallarlögmál aflfræði, stöðufræði og bylgjufræði til þeirrar hlítar að þeir geti beitt þeim við lausn dæma. Námskeiðinu er m.a. ætlað að vera undirstaða í þessum greinum fyrir frekara nám í verkfræði.

Námsefni: Hugtök, einingar, tölur, víddir. Vigrar. Gangfræði. Hreyfifræði agna, tregða, kraftar og lögmál Newtons. Núningur. Vinna og orka og varðveisla orkunnar. Skriðþungi, árekstrar. Agnakerfi, massamiðja. Snúningur stjarfhlutar. Hverfiþungi og hverfitregða. Stöðufræði. Þyngd. Storka og straumefni, jafna Bernoullis. Sveiflur: Hreinar, deyfðar og þvingaðar. Bylgjur. Hljóð.

Verklegt: Gerðar eru 3 verklegar æfingar þar sem viðfangsefnin eru einkum sótt í aflfræði og áhersla lögð á að kynna nemendum verklag við gagnasöfnun og úrvinnslu gagna.  Nemendur skila vinnubókum fyrir verklegu æfingarnar og fá einkunn.

Athugið að kennslubókin er aðgengileg nemendum í gegnum Canvas án endurgjalds.

Grundvallarhugtök atómkenningarinnar; atóm sameindir og jónir. Hlutföll í efnahvörfum. Efnafræði vatnslausna; sýru/basa- oxunar/afoxunar- og fellihvörf. Eiginleikar lofttegunda. Varmafræði; vermi, frjáls Gibbs orka, óreiða. Hraðafræði; hraði og leiðir efnahvarfa. Rafefnafræði og varmafræði rafkera. Efnajafnvægi; sýru/basa jafnvægi leysnimargfeldi og myndunarfasti girðitengja. Eðliseiginleikar lausna.

Námsmat: Sjá nánar í kaflanum um námsmat.

Mólrúmmál loftkenndra efna, Efnafræðileg varmafræði,Vermi hvarfa og lögmál Hess, hraði efnahvarfa, niðurbrot vetnisperoxíðs, Le Chatelier, ákvörðun jafnvægisfasta með ljósgleypnimælingum, ákvörðun jónunarfasta sýru.

Skyldumæting er í öryggisfyrirlestur í fyrstu kennsluvikunni.

Þetta er grunnnámskeið um stærðfræðigreiningu í einni breytistærð. Æskilegur undirbúningur er að nemendur hafi lokið námskeiðum á framhaldsskólastigi sem fjalla um algebru, rúmfræði, hornaföll, diffrun og heildun. Námskeiðið leggur grunn að skilningi á greinum á borð við náttúrufræði, verkfræði, hagfræði og tölvunarfræði. Umfjöllunarefni námskeiðsins eru meðal annars:

• Rauntölur.
• Markgildi og samfelld föll.
• Deildanleg föll, reglur um afleiður, hærri afleiður, hagnýtingar deildareiknings (útgildisverkefni, línuleg nálgun).
• Torræð föll.
• Meðalgildissetning, setningar l'Hôpitals og Taylors.
• Heildun, ákveðin heildi og reiknireglur fyrir þau, stofnföll, óeiginleg heildi.
• Undirstöðusetning stærðfræðigreiningarinnar.
• Hagnýtingar heildareiknings: Bogalengd, flatarmál, rúmmál, þungamiðjur.
• Venjulegar afleiðujöfnur: fyrsta stigs línulegar diffurjöfnur, annars stigs línulegar diffurjöfnur með fastastuðlum.
• Runur og raðir, samleitnipróf.
• Veldaraðir, Taylor-raðir.

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort REI201G  Stærðfræði og reiknifræði eða STÆ107G Línuleg algebra.

Fjallað er um undirstöðuatriði línulegar algebru yfir rauntölurnar.

Viðfangsefni: Línuleg jöfnuhneppi,fylkjareikningur, Gauss-Jordan aðferð.  Vigurrúm og hlutrúm þeirra.  Línulega óháð hlutmengi, grunnar og vídd.  Línulegar varpanir, myndrúm og kjarni.  Depilfargfeldið, lengd og horn.  Rúmmál í margvíðu hnitarúmi og krossfeldi í þrívíðu.  Flatneskjur, stikaframsetning og fólgin framsetning.  Hornrétt ofanvörp og einingaréttir grunnar.  Aðferð Grams og Schmidts.  Ákveður og andhverfur fylkja.  Eigingildi, eiginvigrar og hornalínugerningur.

Kennt er samanlagt í 8 vikur samhliða Eðlisfræði 2V (yfir 11 vikna tímabil). Markmið: Að kynna nemendum aðferðir og grundvallarlögmál rafsegulfræði og ljósfræði. Námsefni: Hleðsla og rafsvið. Lögmál Gauss. Rafmætti. Þéttar og rafsvarar. Rafstraumur og viðnám. Segulsvið. Lögmál Ampères og Faradays. Span. Jöfnur Maxwells. Rafsegulbylgjur. Endurkast og ljósbrot. Linsur og speglar. Bylgjuljósfræði. Verklegt: Gerðar eru tvær tilraunir í ljósfræði.

Námskeiðið fjallar um uppbyggingu lotukerfisins og lotubundna eiginleika frumefnanna.  Farið er yfir náttúrulegt form frumefnanna, einangrun hreinna frumefna og algeng efnahvörf þeirra. Bygging atómsins er kennd sem undirstaða efnaeiginleika frumefnanna og efnahvarfa þeirra. Farið er í kenningar Bohrs um vetnisatómið og nýrri kenningar til nútíma sýn á atómbyggingu. Farið er yfir rafeindaskipan frumefnanna, og myndun efnatengja. Gildistengjakenningin (valence bond theory), fráhrindikraftar gildisrafeindapara (VSEPR) og byggingu sameinda. Farið er í sameindasvigrúmakenninguna (molecular orbital theory). Farið er í málmvinnslu og málmblendi, eiginleika málmlíkja og málmleysingja. Kynnt verður efnafræði hliðarmálmanna (Coordination chemistry), leysni, jafnvægi og girðitengi þeirra við jónir og rafeindagjafa. Farið er yfir kjarnaklofnun, kjarnahvörf og geislavirkni.

Í námskeiðiðinu er farið í gegnum verklegar æfingar í þáttbundinni greiningu. Viðfangsefnin eru katjónir úr fyrsta, öðrum, þriðja og fjórða flokki sem og valdar anjónir. Stoðfyrirlestrar eru með æfingunum.

Í fyrri helmingi námskeiðsins fara nemendur í almenna jónagreiningu á vatnslausnum og ákvarða óþekktar jónir í lausnum. Í seinni hluta námskeiðsins fá nemendur raunveruleg sýni til greiningar.

Nemendur vinna vinnubók  fyrir tíma og samhliða verklegu vinnunni í tímanum og skila henni til kennara í lok tímans.

Einkunn verður gefin fyrir námskeiðið og samanstendur hún af hluteinkunnum fyrir vinnubók, einkunn frá kennara og niðurstöðu úr munnlegu prófi sem haldið verður í lok námskeiðs.

Stuðst verður við bókina: Qualitative Analysis and the Property of Ions in aqueous solutions, 2. útgáfa, eftir Slowinski og Masterton.

Kynning á ferlum og almennt um efnis- og orkujafnvægi í iðnaðarferlum. Greining á hegðun gastegunda, gas-vökvakerfa og fasajafnvægi. Massa- og orkujafnvægi í kerfum með og án efnahvarfa.

Grundvallarhugtök í líkindafræði og tölfræði, stærðfræðileg undirstaða þeirra og beiting með tölfræðihugbúnaðinum R. 

• Líkindi, slembistærðir og væntigildi þeirra
• Mikilvægar líkindadreifingar
• Úrtök, lýsistærðir og úrtaksdreifing lýsistærða
• Metlar og öryggisbil
• Hugmyndafræði tilgátuprófa
• Mikilvæg tilgátupróf
• Línuleg aðhvarfsgreining

Í námskeiðinu er fengist við stærðfræðigreiningu falla af mörgum breytistærðum. Helstu hugtök sem koma vip sögu eru:

Opin mengi og lokuð. Varpanir, markgildi og samfelldni. Deildanlegar varpanir, hlutafleiður og keðjuregla. Jacobi-fylki. Stiglar og stefnuafleiður. Blandaðar hlutafleiður. Ferlar. Vigursvið og streymi. Sívalningshnit og kúluhnit. Taylor-margliður. Útgildi og flokkun stöðupunkta. Skilyrt útgildi. Fólgin föll og staðbundnar andhverfur. Ferilheildi, stofnföll. Heildun falla af tveimur breytistærðum. Óeiginleg heildi. Setning Greens. Einfaldlega samanhangandi svæði. Breytuskipti í tvöföldu heildi. Margföld heildi. Breytuskipti í margföldu heildi. Heildun á flötum. Flatarheildi vigursviðs. Setningar Stokes og Gauss.

Framhald af EVF401G. Notkun aðferða til að leysa einföld og raunveruleg viðfangsefni í efnaiðnaði með einni eða fáum framleiðslueiningum. Varmafræði með og án efnahvarfa, Notkun hermilíkana og forrita.   Orkuferlar (Carnot, vinnuhringir, kæliferlar) í efnaiðnaði, aðgreining og skiljun með McCabe-Tiele aðferðinni, stöðugir og óstöðugir ferlar, öryggismál í efnaiðnaði, framleiðslustýringar í efnaiðnaði og líkön.

Orkujafnvægi fyrir efnaferli sem hafa í för með sér blöndun, fasaskipti og efnahvörf. Klassísk varmafræðileg efnajafnvægi þar sem megináhersla er lögð á notkun varmafræðilegra gagna til að áætla efnajafnvægi og til að besta sértækni og heimtur. Notkun varmafræðilegra gagna sem og kenninga til að áætla gas-vökva jafnvægi fyrir bæði kjörkerfi sem og raunveruleg kerfi.

Markmið: Farið verður yfir grunnhugtök skammtaefnafræði auk þess sem einföld rafgreiningarkerfi verða kynnt.

Námsefni: Schrödingerjafnan, bylgjuföll og túlkun þeirra, óvissulögmál, ögn í kassa, örvun með ljóseindum, kjörsveifill, titringur sameinda, vetnisfrumeind, frumeindir með mörgum rafeindum, svigrúm, sameindir og efnatengi, Hartree-Fock nálgunin og aðferðir til að leiðrétta hana með hnikareglu. Einföld rafgreiningarkerfi.

Í námskeiðinu er fjallað undistöðuatriði um tvö svið stærðfræðigreiningar, tvinnfallagreiningu og afleiðujöfnur, með áherslu á hagnýtingu og útreikninga á lausnum.

Viðfangsefni: Tvinntölur og varpanir á svæðum í tvinntalnasléttunni. Föll af einni tvinnbreytistærð. Fáguð föll. Veldisvísisfallið, lograr, rætur og horn. Cauchy-setningin og Cauchy-formúlan. Samleitni í jöfnum mæli. Veldaraðir. Laurent-raðir. Leifareikningur. Hagnýtingar á tvinnfallagreiningu í straumfræði. Venjulegar afleiðujöfnur og afleiðujöfnuhneppi. Línulegar afleiðujöfnur  með fastastuðlum. Ýmsar aðferðir til að reikna út sérlausnir. Green-föll fyrir upphafsgildisverkefni. Línuleg afleiðujöfnuhneppi. Veldisvísisfylkið. Veldaraðalausnir og aðferð Frobeniusar. Laplace-ummyndun og notkun hennar við lausn á afleiðujöfnum. Leifaformúlur fyrir Fourier-myndir og andhverfar Laplace-myndir.

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort TÖL101G Tölvunarfræði 1 eða TÖL105G Tölvunarfræði 1a.

Forritun í Python (sniðið að verkfræðilegum og raunvísindalegum útreikningum): Helstu skipanir og setningar (útreikningur, stýri-setningar, innlestur og útskrift), skilgreining og inning falla, gagnatög (tölur, fylki, strengir, rökgildi, færslur), aðgerðir og innbyggð föll, vigur- og fylkjareikningur, skráavinnsla, tölfræðileg úrvinnsla, myndvinnsla. Hlutbundin forritun: klasar, hlutir, smiðir og aðferðir. Hugtök tengd hönnun og smíði tölvukerfa: Forritunarumhverfi, vinnubrögð við forritun, gerð falla- og undirforritasafna og tilheyrandi skjölun, villuleit og prófun forrita.

Námskeið fyrir nemendur í líffræði. Í fyrirlestrum, sem eru sameiginlegir með námskeiðinu Efnafræði II (EFN205G), verður höfð hliðsjón af viðfangsefnum líffræðinnar. Farið verður yfir flesta flokka lífrænnar efnafræði, þ. e. alkana, alkena, alkýna, arómata, alkýl halíð, alkóhól, etera, aldehýð, ketóna, lífrænar sýrur, sýruafleiður og amín. Farið verður yfir grundvallaratriði í rúmefnafræði sameinda nemendur læra að finna út hvenær sameind er hendin og hvenær hún er ljósvirk.

Mörg þeirra efna sem við notum í okkar daglega lífi (plast, lyf, lím o.fl.) eru framleidd fyrir tilstilli lífrænnar efnafræði. Lyfjaiðnaðurinn er gott dæmi þar sem nauðsynlegt er að geta smíðað rétt efni, einangrað/hreinsað þau og borið kennsl á hvort rétt efni hafi verið smíðað.

Í þessu námskeiði munu nemendur fá þjálfun í grunnaðferðunum sem notaðar eru í verklegri lífrænni efnafræði og nýtist í efnaiðnaði. Einnig munu nemendur öðlast þjálfun í greiningu á niðurstöðum og skrifum á vísindalegum skýrslum.

Helstu hlutir stýrikerfa í efnaverksmiðju eru þrír. Í fyrsta lagi hvarfklefar. Í öðru lagi aðskilnaðarbúnaður. Í þriðja lagi varmaskiftar og hitarar.
Þetta námskeið fer yfir helstu hluti fyrir aðskilnað efna í iðnaði. Varmaskiptar verða einnig kynntir til sögunnar. Helstu fræðin í stýrikerfum sem og líkön af öllum megin hlutum í efnaferlinu verða kynnt. Nemendur munu herma mismunandi hluta í búnaði efnaferilsins í ferlahermunar forritinu Aspen. 

Nemendum verður kennt á forritið Aspen í námskeiðinu. Það er því mjög gott ef nemendurnir eru með Windows fartölvu eða Macintosh þar sem Windows stýrikerfið er einnig inn á.

Tilgangur námskeiðs er að þjálfa verkfræðilega nálgun á tilraunir og tilraunahugsun. Farið er í hönnun tilrauna, framkvæmd þeirra, söfnun gagna og úrvinnsla þeirra með tölfræðilegum aðferðum. Að lokum er farið í hvernig draga megi ályktanir út frá gögnum / upplýsingum við notkun tilrauna við til dæmis vöruhönnun og hönnun og rekstur framleiðslukerfa.

Námsefni: Línuleg og ólínuleg aðhvarfsgreining. Fervika- og þáttagreining. Hönnun tilrauna. Tölfræðilegt gæðaeftirlit. Stikalaus próf sem beita má við úrvinnslu á gögnum. Notkun tölfræðiforrita við lausn á verkefnum.

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort REI201G Stærðfræði og reiknifræði eða STÆ405G Töluleg greining.

Undirstöðuhugtök um nálgun og skekkjumat. Lausn línulegra og ólínulegra jöfnuhneppa. PLU-þáttun. Margliðubrúun, splæsibrúun og aðhvarfsgreining. Töluleg nálgun afleiða og heilda. Útgiskun. Töluleg lausn upphafshafsgildisverkefna fyrir venjuleg afleiðujöfnuhneppi. Fjölskrefaaðferðir. Töluleg lausn jaðargildisverkefna fyrir venjulegar afleiðujöfnur.

Gefin er einkunn fyrir skriflegar úrlausnir á forritunarverkefnum og vegur hún 30% af heildareinkunn. Stúdent verður að hafa lágmarkseinkunn 5 bæði fyrir verkefni og lokapróf.

Markmið:

1. Að kynna helstu hugtök varmaflutningsfræði og koma nemendum í skilning um hvernig varmaflutningur milli tveggja efna fer fram.

2. Að gera nemendur færa um að hanna varmaskipta.

Námsefni m.a.: Varmaleiðing, einvítt og tvívítt kerfi, stöðug og óstöðug varmaleiðni, töluleg greining tvívíddarkerfa. Ribbur og stækkaður hitaflötur. Efnisflutningur og varmaburður (convection), lag- og iðustreymi. Frjálst og þvingað streymi. Eiming og þétting. Varmageislun, lögmál Stefan-Boltzmanns og Plancks. Geislunareiginleikar efna. Formstuðull, geislaflutningur milli flata og geislunareiginleikar lofttegunda. Dæmaæfingar og hönnunarverkefni.

Markmið námskeiðsins er að gera nemendur færa um:

1. Að skilja helstu hugtök bókhalds, kostnaðarreiknings og fjárfestingarfræði.

2. Að nota aðferðir til að meta hagkvæmni verktæknilegra kosta.

3. Að gera reiknilíkan til að meta arðsemi fjárfestinga, virði fyrirtækja og verðleggja hlutabréf og skuldabréf.

Meðal námsefnis er  bókhald, kostnaðarreikningar, greining á fjárstreymi, fjárfestingarfræði, mælikvarðar á arðsemi, þar á meðal núvirði og innri vextir, og gerð  arðsemilíkana. Námskeiðinu lýkur með hópverkefnum þar sem nemendur æfa arðsemimat verkefna.

Markmið námskeiðsins er að veita nemendum innsýn í þverfaglegan heim umhverfisverkfræðinnar. Áhersla er lögð á að auka skilning á ástæðum fyrir umhverfisvandamálum og kynna hagnýtar aðferðir til að greina og leysa þau. Viðfangsefni eru: Staðbundin og hnattræn umhverfisvandamál, massavarðveislulögmál, umhverfisefnafræði, áhættugreining, mengun í vatni, vatns- og skólphreinsun, loftmengun, sorphirða, hnattræn hlýnun og heimsmarkmið Sameinuðu Þjóðanna um sjálfbæra þróun.

Fyrirlestrar og dæmatímar verða kenndir á íslensku. Skriflegt efni (glærur, heimadæmi og kennslubók) er á ensku. Nemendur vinna hóprannsóknaverkefni sem innifelur gagnasöfnun úr felti, ritgerðarskrif og munnlega kynningu. 

Helstu aðferðir hefðbundinnar sjálfvirkrar stýritækni. Líkön ýmissa kerfa á formi yfirfærslufalla og ástandsjafna, hermun, tíma- og tíðnisvörun kerfa. Eiginleikar stýrikerfa með afturvirkni, stöðugleiki, næmni, þol gegn truflunum, skekkjustuðlar. Stöðugleikagreining, regla Routh. Greining og hönnun með rótarferlum og í tíðnirúmi, fasaflýtir, fasaseinkari, PID stýringar. Tölvustýrð kerfi, A/D og D/A breytur, vörpun á samfelldum stýringum yfir á stakrænt form. Greining og hönnun stakrænna kerfa.

Grunnhugtök og stærðfræðilegar aðferðir í varmafræði, lögmál varmafræðinnar, varmafræðileg mætti, Maxwell vensl,  jafnvægi, fasabreytingar, tölfræðileg varmafræði, kjörgas og raungas sameinda, eðlisvarmi, slembigangur og sveim.

Allt skriflegt efni er á ensku. Námskeiðið er kennt í 11 vikur.

Tilgangur námskeiðsins er að gefa nemendum innsýn í greiningu og hönnun tæknilegra kerfa, þ.e. kerfa sem nýta sér orku, efni og upplýsingar til að ná gefnum markmiðum. Í námskeiðinu verður farið yfir eftirfarandi atriði:

1) Einfaldar rafrásir og notkun þeirra til mælinga á eðlisfræðilegum stærðum, svo sem færslu, þrýstingi, hitastigi og rennsli.

2) Einfalda hreyfla og notkun þeirra til færslu eða stýringar á vélrænum kerfum, t.d. þjörkum.

3) Grunnatriði sjálfvirkrar stýritækni og notkun afturvirkni við stýringar.

4) Notkun örgjörva til mælinga og stýringa á einföldum tæknilegum kerfum.

5) Vinnubrögð við hönnun tæknilegra kerfa, þ.m.t. markmiðssetning, greining, útfærsla, smíði, prófanir og endurbætur.

Markmið:

1. Að kynna helstu hugtök straumfræðinnar og koma nemendum í skilning um hvernig stærðfræði er beitt við flókin viðfangsefni og hvernig hægt er að fá nálgunarlausnir með einföldun án þess að tapa miklu í nákvæmni.

2. Að gera nemendur færa um að beita straumfræðinni til þess að reikna mótstöðu hluta og þrýstifall í pípum.

3. Að þjálfa þá í að beita mæliaðferðum í straumfræði.

4. Að beita þverfaglegri þekkingu á helstu sviðum vélaverkfræðinnar.

Námsefni m.a.: Eiginleikar kvikefna (vökva og lofttegunda). Þrýstingur og kraftasvið í kyrrstæðum vökvum, þrýstingsmælar. Rennslisfræði, samfellujafna, skriðþunga- og orkujafna. Hreyfijafna Bernoullis. Víddargreining og líkanlögmál. Tvívítt streymi, seigjulausir vökvar, jaðarlög, lag- og iðustreymi, vökvamótstaða og formviðnám. Streymi þjappanlegra vökva, hljóðhraði, Mach tala, hljóðbylgjur, lögun túðu fyrir yfirhljóðhraða. Rennsli í opnum og lokuðum farvegum. Dæmaæfingar og verklegar tilraunir.

Kynningar á náms- og starfsvalkostum í efnaverkfræði og tengdum greinum eru fluttar af leiðbeinendum og gestafyrirlesurum. Málstofan mun kanna starfsvalkosti og valkosti í framhaldsnámi í Evrópu, Bandaríkjunum og víðar fyrir nemendur að loknu BS-prófi í efnaverkfræði.

Skyldumæting er í málstofuna. Nemandi verður að sækja minnst 4 fyrirlestra til að ljúka námskeiðinu.

Greinagóð kynning á hvernig tölvuforrit (eins og t.d. Aspen) er notað til að herma, hanna og besta ýmis konar efnaferla í efnaiðnaði. Kennt er hvernig hægt er að velja, besta, og setja saman efnahvarfklefa, sem og búnað til að aðskilja myndefni og búnað fyrir varmaskiptin í ferlinu. Kynnt verða hugtök og lögmál til að meta hagkvæmni efnaferilins.

Námskeiðið veitir inngang að hönnun og greiningu á (líf)efnafræðilegum hvarfklefum. Það fer yfir mikilvæg hugtök í efnafræðilegri varmafræði, hraðafræði efnahvarfa og hvataðra efnahvarfa, sem gerir nemendum kleift að þróa sterka grunnþekkingu á verkfræðilegri hönnun efnahvarfa. Námskeiðið inniheldur einnig gestafyrirlestra frá sérfræðingum í iðnaði sem og nemendafyrirlestra, sem stuðlar að tengslum við raunverulegar aðstæður.

Námskeiðið er verklegt námskeið með vikulegum tveggja tíma stoðfyrirlestrum.  Þar verða undirstöðuatriði efnagreiningaraðferðanna kynnt svo og uppbygging, efnisval og notkun tækjabúnaðar.  Stoðfyrirlestrar eru hluti af verklegum æfingum og því er mætingaskylda í þá.

Kynntar verða almennar aðferðir í efnagreiningum sem byggja á hagnýtingu efna- og eðliseiginleika efna og víxlverkun eðliseiginleika efna við rafsegulsviðið.  Einnig verða kynntar skiljuaðferðir (chromatographic methods) til að greina efnablöndur í sundur, svo hægt sé að einangra hrein efni og bera kennsl á þau.  Námskeiðið tekur aðallega mið af  greiningu á lífrænum efnasamböndum.

Mæliaðferðirnar sem verða kynntar eru: litrófsmælingar á útfjólubláa og sýnilega sviðinu, atómgleypni, flúrljómun og titringsróf á innrauða sviðinu.  Kjarnarófsmælingar (NMR), massagreiningar og hagnýting röntgengeisla til byggingargreiningar.  Skiljuaðferðir (chromatographic methods): s.s. gasskilja og háþrýstivökvaskilja til þáttbundinna og magnbundinna greininga. Samtengd notkun mismunandi tækja/aðferða til greininga á óþekktum efnablöndum (GC, FT-IR, NMR og GC-MS).  

Nemendur vinna vinnubók og skila skýrslu úr einni æfingu ásamt vinnubókinni.

Stoðfyrirlestar: 2 tímar í viku.
10 verklegar æfingar: vinnubók og skýrsla.
Þriggja tíma skriflegt próf úr verklegu:

Objective: To provide students with an overview of technology to clean and reuse waste and minimize pollution, in sewage treatment areas, air pollution control and waste management.

Topics: The course covers three main topics:

(1) Wastewater treatment and recovery. Physical, chemical and biological purification techniques are discussed in sewage, industrial school cleaning, advanced sewage treatment technology; sewage treatment and disposal of sewage.

(2) Air pollution control. Measurement techniques for air pollution will be addressed. Purification of sulfur oxides, nitrogen oxides, volatile organic carbons, HC substances; PM. Cleaning of mobile sources of air pollution, eg cars. 

(3) Úrgangsstjórnun. Farið verður í lágmörkun úrgangs, lífefnafræðilega umbreytingu úrgangs, minnkun hitamengunar, förgun úrgangs, meðhöndlun hættulegs úrgangs og endurnýtingu.

Kennsluhættir: Fyrirlestrar, dæmatímar, verklegar æfingar, heimaverkefni og hópvinnuverkefni. Kennd verða grunnfræðin og tækniþróun á sviði  hreinsunar og endurnýtingar í umhverfisverfkræði, með áherslu á skólp, loft og fastan úrgang. Heimaverkefni eru lögð fyrir til að hjálpa nemendum að tileinka sér efnið og til að vinna með hagnýt viðfangsefni á sviðinu. Í dæma- og umræðutímum verða lausnir heimaverkefna ræddar. Tilraunir verða framkvæmdar í tilraunastofu til þess að sýna hvernig mismunandi hreinsiferli virka og til að veita nemendum hagnýta reynslu.  Í hópvinnuverkefninu fá nemendur tækifæri á að fara yfir stöðu þekkingar á tilteknu sviði hreinsitækni, skrifa skýrslu og kynna munnlega. 

The course will be useful to students in the fields of environmental engineering, civil engineering, chemical engineering, biotechnology, environmental and natural resources, and life and environmental sciences.

Students are given the opportunity to conduct a special topic in chemistry or chemical engineering under the guidance of a faculty member or industrial supervisor. The work is completed with a short thesis which is graded by the faculty member in charge and an additional faculty member.

Upplýsingar um skil á verkefni
Skil eru í maí fyrir júníbrautskráningu
Skil eru í september fyrir októberbrautskráningu
Skil eru í janúar fyrir febrúarbrautskráningu

Í upphafi misseris koma nemandi og leiðbeinandi sér upp tímalínu um skil á verkefni

Skil á fullbúnu verkefni til leiðbeinanda/umsjónarkennara er 10. maí/ september/ janúar

Skil nemanda inn á Skemmu eru í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar og senda þarf staðfestingu um samþykkt skil á nemvon@hi.is

Einkunn frá leiðbeinanda á að hafa borist skrifstofu í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar

Fjallað verður um helstu vinnsluaðferðir og áhrif þeirra á mismunandi tegundir matvæla eins og ávexti og grænmeti þar sem verður fjallað sérstaklega um kartöflur, tómata, agúrkur og sveppi. Korn og mölun mismunandi korn tegunda, kornvörur og vinnslu brauðs og kaffibrauðs , pasta og morgun korn. Mjólk og mjólkurvörur. Kjöt og kjötafurðir. Egg og vinnsla þeirra. Fita og olíur ásamt ýrulausnum. Drykkjarvörur eins og ávaxtasafa, gos, bjórgerð, víngerð, og framleiðslu á kaffi og te. Sælgætisgerð þar sem verður fjallað sérstaklega um sælgæti sem byggir á sykri og súkkulaði. Í öllum tilfellum verður fjallað um vinnsluferlið frá hráefni að fullunninni vöru þar sem farið verður yfir algengustu vinnslu hverrar afurðar fyrir sig og fjallað verður um þann tækjabúnað sem notaður er.

Markmið: Að nemendur öðlist grunnþekkingu á varmafræði og skilning á helstu hugtökum hennar. Einnig að nemendur kunni skil á mismunandi formum orku, hvort sem er í orkuflutningi eða umbreytingu úr einu formi í annað og að nemendur kunni skil á ferlum í útreikningi á efnahvörfum og orkuummyndun tengdum þeim.

Námsefni:

• Grunnhugtök og stærðfræðiaðferðir í varmafræði.
• Núllta lögmál varmafræðinnar. 
• Vinna, varmi og fyrsta lögmál varmafræðinnar.
• Kjörgas, raungas, ástandsjöfnur og ástandsmyndir.
• Óreiða og annað lögmál varmafræðinnar.
• Óreiða og hámarksvinna.
• Kynning á vinnuhringjum (Otto, Diesel, Brayton, Stirling og gufuvinnuhringjum), kælivélum og varmadælum.
• Varmafræðileg mætti, Maxwell-vensl.
• Varma- og hraðafræði efnahvarfa. 
• Jafnvægisskilyrði.
• Efnajafnvægi: sýru-basa, fellingar-, komplex- og afoxunar.
• Efnablöndur, efnahvörf og efnalausnir.
• Sjálfgeng efnahvörf, óreiða og fríorka – jafna van t' Hoff
• Þriðja lögmál varmafræðinnar.

Lágmarks skráning til að námskeiðið verði kennt: 10

Almennur inngangur að nýsköpun og helstu tegundum hugverkaréttar, þar sem fjallað verður um: vörumerki og mikilvægi vörumerkjastjórnunar, hönnunarverndar og höfundarréttar, grunnatriði einkaleyfa og beitingu þeirra, viðskiptaleyndarmál og kröfur sem þarf að upfylla til þess að þekking teljist viðskiptarleyndarmál ásamt stuttri umfjöllun um leiðir til að vernda hugbúnaðarlausnir.

Í kjölfarið verður farið í heimsókn til Íslensku Hugverkastofunnar, þar sem nemendur hljóta innsýn í umsóknarferli hugverkaréttinda. Rætt verður um nýsköpunar- og tæknihagnýtingu (e. tech transfer), auk möguleika á opinberum styrkjum og tengslum við fjárfesta. Reynslusögur úr nýsköpunariðnaði verða nýttar til að veita nemendum innsýn í reynslu sprotafyrirtækja og stefnumótun á hugverkum í hugverkarétti.

Nemendur velja eina hugmynd að uppfinningu í byrjun annar, og vinna samhliða fyrirlestrum að þróun hennar. Nemendur skoða t.a.m. hvaða leiðir eru færar til að vernda uppfinninguna hugmyndarinnar og ákveða hvernig hugverkavernd er best að nota, hvernig hvaða þjónustu er hægt að nýta sér til að hraða á vexti hennar, hvernig er aðgengi að fjármögnun og setja fram langtímamarkmið.

(með fyrirvara um breytingar)

Námskeiðið er kennt af sérfræðingum Veitna og Orkuveitunni. Unnið verður praktískt hönnunarverkefni í forritinu Fluidit sem Veitur og flestar verkfræðistofur á Íslandi vinna með.

Í námskeiðinu er farið í hlutverk og uppbyggingu vatns-, hita og fráveitukerfa. Farið er í þann búnað sem notaður er svo sem lagnaefni, lokar, dælur, dælustöðvar og tæki. Farið er í helstu ástæður leka og hvernig má vinna gegn honum. Nemendur læra muninn á grunnvatni og yfirborðsvatni og helstu aðferðir til að hreinsa neysluvatn. Nemendur læra um vatnsgeyma, tilgang þeirra og mismunandi tegundir. Farið er í jarðhitanýtingu á Íslandi fyrir hitaveitur. Einnig snjóbráðnun og innlekt á fráveitulagnir. Nemendur læra um samsetningu fráveituvatns; regnvatni, húsa- og iðnaðarskólp bæði með tilliti til samsetningu og magns. Einnig er farið í mengun skólps í viðtaka, hvaða hreinsikerfi eru notuð og hvernig skal velja hreinsimannvirki.

Markmiðið er að kynna nemendum frumatriði í eðlisfræði þéttefnis. Námsefni: Efnatengi, kristallsgerð þéttefnis, samhverfa kristallsgrinda, nykurgrind. Titringshættir kristalla, hljóðeindir, eðlisvarmi kristallsgrindar, varmaleiðni. Frjálsar rafeindir, borðalíkan þéttefnis, virkur massi. Málmar, einangrarar og hálfleiðarar.  Þrjár verklegar æfingar.

Þróun og framtíð smárása. Rafeindatækni, MOS-smárinn og CMOS. Framleiðsla smárása, ræktun hálfleiðara, oxun, íbæting hálfleiðara, sveim, jónaígræðsla, lithography, ræktun og æting þunnra húða, örörvar og örnemar.

Meginmarkmið þessa námskeiðs er að kynna nemendum undirstöðuatriði varðandi efnatengi og lögun sameinda. Aðaláhersla verður lögð á að nota samhverfu og grúpufræði við að byggja upp sameindasvigrúm einfaldra sameinda og jóna. VSEPR og VB aðferðir verða einnig notaðar til að bera saman tengi í sameindum og byggingu þeirra.  Bygging kristallaðra efna. Eiginleikar málma og jónefna. Gefin er hluteinkunn fyrir námskeiðið og er vægi hennar 20% af heildareinkunn. Frammistaða hvers stúdents á tveimur hlutprófum á önninni skapar hluteinkunn hans (hennar).

Aðferðir til að reikna út og spá fyrir um eiginleika efna og hraða efnahvarfa. Kennt verður á hugbúnað sem gerir nemendum kleift að setja upp og framkvæma útreikninga á ýmsum lífrænum og ólífrænum sameindum og túlkun á reikniniðurstöðum til að efla innsæi og þekkingu á efnafræði.

Meðal þeirra aðferða sem kynntar verða til að reikna út dreifingu rafeinda eru Hartree-Fock, þéttnifellafræði, og truflunarreikningar (MP2) og gerð grein fyrir ýmsu sem þarf að huga að í slíkum reikningum svo sem vali á grunnföllum og gæði nálgana. Farið verður í grundvallarhugtök efnafræðinnar þar með sameindasvigrúm, fylgni rafeinda
og eðli efnatengja. Meðal aðferða sem kynntar verða til að reikna út lögun sameinda og færslu atóma eru lágmörkunaraðferðir, klassískir ferlar, titringsháttagreining, Monte Carlo og virkjunarástandskenningin.

Verklegar æfingar sem fela í sér tölvureikninga.

Markmið: Nemendur fái skilning á uppruna og þróun gæðastjórnunar og hvernig fyrirtæki og stofnanir geta byggt upp stjórnkerfi á grundvelli alþjóðlegs gæðastjórnunarstaðals. Í námskeiðinu er meðal annars fjallað um gæðahugtakið, innri og ytri viðskiptavini, gæðabrag, umbótaferli, liðsvinnu, gæðakostnað og gæðahringhrás og samhengi gæðastjórnunar og hönnunar og notkun tölfræði í gæðastjórnun. Sérstök áhersla er lögð á umfjöllun um ISO9001 gæðastaðalinn og nemendur fást við hann í hópvinnu með því að skoða kröfur hans í samhengi við starfandi fyrirtæki.

Markmið námskeiðsins er að gera nemendur færa um:

1. Að skilja helstu hugtök bókhalds, kostnaðarreiknings og fjárfestingarfræði.

2. Að nota aðferðir til að meta hagkvæmni verktæknilegra kosta.

3. Að gera reiknilíkan til að meta arðsemi fjárfestinga, virði fyrirtækja og verðleggja hlutabréf og skuldabréf.

Meðal námsefnis er  bókhald, kostnaðarreikningar, greining á fjárstreymi, fjárfestingarfræði, mælikvarðar á arðsemi, þar á meðal núvirði og innri vextir, og gerð  arðsemilíkana. Námskeiðinu lýkur með hópverkefnum þar sem nemendur æfa arðsemimat verkefna.

Í námskeiðinu eru kennd grunnatriði í verkefnastjórnun. Farið verður yfir grunnhugtök, umhverfi og val verkefna, áætlunargerð, eftifylgni, stjórnun verkefnateyma og lok verkefna. Nemendur fá þjálfun í gerð verkefnaáætlana og að takast á við áskoranir við framkvæmd og lok verkefna. Sérstök áhersla er á notkun verkefnastjórnunar við tækninýsköpun í skipuheildum.

Fjallað verður ítarlega um grundvallaratriði fyrri hluta almennrar lífefnafræði, einkum eiginleika og myndbyggingu stórsameinda.

Efni fyrirlestra: Viðfangsefni lífefnafræðinnar; millisameindahrif lífefna í vatnslausnum; amínósýrur, peptíðtengi og myndbygging próteina; svipmótun próteina og stöðugleiki; sykrur og fjölsykrur; fitur og frumuhimnur; himnuprótein; ensím og hraðafræðilegir eiginleikar ensíma og stjórn ensímvirkni; ensímhvötun og hvarfgangar ensíma; boðflutningar og helstu ferli; himnuviðtakar; samsetning kjarnsýra og myndbygging; DNA stöðugleiki. Gefin er hluteinkunn fyrir miðannarpróf sem hefur vægið 15% af heildrareinkunn.

Vinnulag
Fyrirlestrar tvisvar í viku; 2 x 40 mín.  Miðannarpróf gildir 15% af lokaeinkunn.  Ekkert verklegt.  Haldnir eru 2x 40 mín. dæmartímar vikulega.

Námsmat
Lokapróf (3 klst): 85 %
Miðannarpróf: 15 %

Kennslubók
Nelson D.L. & Cox M.M. Lehninger: Principles of Biochemistry, 8th Edition, 2021

Aukaefni:
Fyrirlestrarglærur (PowerPoint).
Ítarefni svo sem þurfa þykir.

Frumulíffræðin eru fyrirlestrar (4f á viku í 14 vikur): Inngangur að frumulíffræði, bygging og þróun heilkjörnunga. Megináherslan er á heilkjörnunga. Efnafræði fruma og orkubúskapur, gerð og eiginleikar stórsameinda. Bygging og hlutverk frumuhluta sem dæmi frumuhimnu, kjarna, hvatbera, grænukorna, frumugrindar, golgíkerfis, leysikorna og oxunarkorna. Stjórnkerfi og boðleiðir innan frumu og samskipti milli fruma ásamt frumusérhæfingu og krabbameinum. Utanfrumuefni er fjallað ítarlega um og grunnatriði ónæmisfræði.

Markmið námskeiðsins er að kynna líftækni er byggir á nýtingu örvera og ensímum þeirra. Í fyrri hluta námskeiðsins er farið yfir grunnatriði örverufræðinnar, s.s. flokkun örvera, byggingu, efnaskipti, vöxt og starfsemi. Þeim er fylgt eftir í verklegum æfingum þar sem meðhöndlun örvera er kennd.

Í seinni hluta námskeiðsins verður fjallað um ýmis sérsvið líftækni og hvernig þau mótast vegna framfara og aukinnar þekkingar í örverufræði, erfðatækni og lífefnafræði. Tekið verður mið af íslenskum líftæknirannsóknum og farið í nýjungar í líftæknilegri aðferðafræði á eftirfarandi sviðum: Fjölbreytileiki og framleiðsla lífefna í örverum; skimunartækni (bioprospecting); hitkærar örverur, sjávarbakteríur og örþörungar, lífmassanýting (áhersla á þang og plöntulífmassa), lífmassaver (biorefineries), ensímtækni (fjölsykrusundrandi- og sykruumbreytingar-ensím), efnaskiptaverkfræði (erfðatækni, erfðamengjafræði; endurhönnun og betrumbætur efnaskiptaferla með erfðatækni), orkulíftækni (hönnun og endurbætur gerjunarferla með erfðatækni). Efnið verður kynnt í fyrirlestrum og nemendur fá þjálfun í lestri frumheimilda um sérvalin efni.

Ræktunartækni og gersveppur sem framleiðslulífvera verða kynnt sérstaklega í verklegum tímum við bruggun á bjór.

Námskeiðið er að hluta til samkennt með Örverufræði II (LÍF533M) og er ætlað fyrir nemendur sem ekki hafa lokið Örverufræði (LÍF201G) eða sambærilegu námskeiði.

Athugið að hugsanlega þarf að takmarka fjölda nemenda í námskeiðinu.

Fyrir utan kennslu á stundaskrá er gert ráð fyrir kennslu einn laugardag nálægt mánaðamótum september/október.

Markmið námskeiðsins er að veita nemendum innsýn í þverfaglegan heim umhverfisverkfræðinnar. Áhersla er lögð á að auka skilning á ástæðum fyrir umhverfisvandamálum og kynna hagnýtar aðferðir til að greina og leysa þau. Viðfangsefni eru: Staðbundin og hnattræn umhverfisvandamál, massavarðveislulögmál, umhverfisefnafræði, áhættugreining, mengun í vatni, vatns- og skólphreinsun, loftmengun, sorphirða, hnattræn hlýnun og heimsmarkmið Sameinuðu Þjóðanna um sjálfbæra þróun.

Fyrirlestrar og dæmatímar verða kenndir á íslensku. Skriflegt efni (glærur, heimadæmi og kennslubók) er á ensku. Nemendur vinna hóprannsóknaverkefni sem innifelur gagnasöfnun úr felti, ritgerðarskrif og munnlega kynningu. 

Markmið: Kynna fjölbreytta hagnýtingu á himnutækni, t.d. á sviði veitna (vatns- og fráveitur), umhverfismála, matvælaiðnaðar, lyfjaiðnaðar og efna/lífefnaiðnaðar. 

Efnisatriði: (1) Himnutækni sem lausn í iðnaðarframleiðslu (aðskilnaður og hreinsun fæðuefna, lyfja og efnavara) og í umhverfismálum (vatns- og skólphreinsun; stýringu loftgæða; endurheimt og endurnotkun næringarefna); (2) Hráefni í himnum, framleiðsla og aðlögun; (3) Eðlis-, efna- og vélfræðilegir eiginleikar himna og ákvörðun þeirra; (4) Flutningur og dreifing efna um himnur; (5) Örveruvöxtur á himnum og mótvægisaðgerðir; (6) Rekstrareiningar í himnukerfum (m.a. örsíun, fínsíun, nanósíun, öfug osmósa, framgeng osmósa, þrýstingshömluð osmósa, himnueimun, rafskiljun, gas aðskiljun) og hagnýting þeirra í iðnaði; (7) Samsett himnuferli og hagnýtingar; (8) Kerfishönnun himna.

Kennsluhættir: Fyrirlestrar, dæmatímar, verklegar æfingar og hópverkefni. Fyrirlestrar eru notaðir til að kynna fræðilega hluta himnutækni og hagnýtingar hennar á fjölbreyttum sviðum. Dæmatímar eru notaðir til að ræða og útskýra útreikninga og lausnir verkefna. Verklegar æfingar eru framkvæmdar í tilraunastofu til að kanna valin himnuferli og veita stúdentum verklega reynslu. Í hópverkefni framkvæma stúdentar heimildarýni á völdu efni sem tengist himnutækni, skrifa skýrslu og gefa munnlega kynningu á efninu. 

Námskeiðið hentar einnig stúdentum sem eru að sérhæfa sig í öðrum fögum en umhverfis- eða byggingarverkfræði, svo sem, efnaverkfræði, iðnaðarverkfræði, vélaverkfræði, lífverkfræði, matvælafræði. (Athugið: þetta námskeið verður kennt sem lestrarnámskeið ef nemendafjöldi er færri en 5)

Markmið námskeiðsins er að kenna grundvallaratriði efnisfræði þannig að nemandi verði fær um að skilja hegðun efna og velja réttu efnin fyrir viðfangsefni sín. Fræðilegur grundvöllur er gefinn fyrir skilningi á hegðun efnisins út frá smásæjum sjónarhóli.
Námsefni m.a.: kristalgerðir málma, kristalveilur, atómsveim, aflfræðilegir eiginleikar, bjögun og hersluaðferðir málma, brot og málmþreyta, fasalínurit, fasahvörf, forsendur tæringar og fyrirbygging hennar. Nokkrir efnisflokkar eru teknir fyrir sérstaklega, svo sem stál, ál og aðrir léttmálmar og fjallað er um framleiðslu þeirra, eiginleika og notkunarsvið. Aðrir efnisflokkar, svo sem fjölliðuefni, keramíkefni og samsett efni eru kynntir og bornir saman við málma.
Í námskeiðinu eru dæmaæfingar og verklegar tilraunir.

Markmið: Að nemendur þekki tæringu sem rafefnafræðilegt hvarf, geti lagt mat á tæringarhættu mismunandi málma við mismunandi aðstæður og kunni skil á aðferðum til tæringarmælinga og tæringarvarna. Námsefni: Tæring sem rafefnafræðilegt hvarf, áhrif spennu- og straumbreytinga. Tæringarflokkar, samhengi við málmgerðir og áhrif umhverfis. Aðferðir til tæringarmælinga; vigttap, rafefnafræðilegar aðferðir (electrochemical corrosion measurements) og viðnámsmælingar (electrical resistance). Möguleikar og takmarkanir aðferða til að mæla tæringarhraða og meta tæringarferli. Aðferðir til tæringarvarna.

Námskeiðið er kennt annað hvert ár þegar ártal endar á slétri tölu.

Nemendum gefst kostur á að sinna sérstöku viðfangsefni í efna- eða efnaverkfræði undir leiðsögn kennara eða iðnstjóra fyrir 6, 8, 12 eða 15 einingar. Verkinu lýkur með stuttri ritgerð sem er metin af námsbrautarformanni og aðila námsbrautar.

Upplýsingar um skil á verkefni
Skil eru í maí fyrir júníbrautskráningu
Skil eru í september fyrir októberbrautskráningu
Skil eru í janúar fyrir febrúarbrautskráningu

Í upphafi misseris koma nemandi og leiðbeinandi sér upp tímalínu um skil á verkefni

Skil á fullbúnu verkefni til leiðbeinanda / umsjónarkennara er 10. maí / september / janúar

Skil nemanda inn á Skemmu eru í síðasta lagi 30. maí / september / janúar og senda þarf staðfestingu um samþykkt skil á nemvon@hi.is

Einkunn frá leiðbeinanda á að hafa borist skrifstofu í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar

Í námskeiðinu er nemendum kynnt hvernig gera á skipulega mynd af ákvörðunar- og bestunarverkefnum í aðgerðagreiningu.
Að námskeiði loknu eiga nemendur að hafa færni í að setja upp, greina og leysa stærðfræðileg líkön sem standa fyrir raunhæfum verkefnum og hvernig meta eigi lausn þeirra á gagnrýninn hátt. Tekin eru fyrir línuleg bestun og Simplex aðferðin, auk skyld fræðileg efni.
Námskeiðið kynnir auk þess stærðfræðileg líkön fyrir einstök verkefni; flutningsverkefni, úthlutunarverkefni, netverkefni og heiltölubestun. Nemendur kynnast einnig sérhæfðu forritunarmáli við líkangerð fyrir línulega bestun.

Markmið: Að kynna hugmyndafræði og þær aðferðir, sem notaðar eru við mat á umhverfisáhrifum framkvæmda og á umhverfismati sem samfléttuðum þáttum við gerð skipulagsáætlana.

Efni: Ástæður og aðdragandi lagasetningar um mat á umhverfisáhrifum og hvernig framkvæmd mats er háttað á Íslandi. Aðferðafræði; gátlistar, töflur, glæruaðferðir og flæðirit. Notkun landfræðilegra upplýsingakerfa (LUK), sem byggjast á stafrænum kortagrunnum og gagnasöfnum. Fræðasvið, sem nýtast við matið; landfræði, vistfræði, straumfræði, jarðfræði, efnafræði, lögfræði, félagsfræði, hagfræði og fagurfræði. Aðferðir við framsetningu á matinu; skýrslugerð, myndræn framsetning og tölvugrafík. Dæmi um notkun mats á umhverfisáhrifum við undirbúning og hönnun mannvirkja; losun og förgun úrgangsefna, vega- og línulagnir, brýr, hafnir og flugvellir, verksmiðjur og einstök mannvirki. Einnig ný aðferðafræði um hvernig þarf að flétta aðferðir MÁU inn í gerð skipulagsáætlana, á þann veg að skipulags-, landnýtingar og staðarvalsákvarðanir taki mið af umhverfissjónarmiðum. Hópverkefni, sem tengjast efni námskeiðsins.

Farið er yfir stakræna atburða hermun, tölfræðilega líkanagerð, hönnun hermilíkana, gerð tilrauna, prófanir líkana og túlkun niðurstaðna hermana. Fjallað er um sennileikamat á líkindadreifingum út frá mælingum. Námskeiðið kynnir auk þess fræðin á bak við gerð slembuframkallara og prófun þeirra. Farið er í grunnforritun á hermilíkönum og sérhæfðir hermihugbúnaðir kynntir. Nemendur vinna raunhæft hermiverkefni þar sem áhersla er lögð á hönnun og greiningu á framleiðslukerfi eða þjónustukerfi.

Á námskeiðinu er farið ítarlega í aðferðir straumlínustjórnunar (Lean Management). Markmið Lean er að hámarka virði til viðskiptavina með því að vinna að stöðugum umbótum (Kaizen) á framleiðslu- og þjónustuferli, staðla vinnubrögð og jafna álag á vélar og fólk (Heijunka). Nemendur læra hvernig hægt er að beita aðferðarfræðinni til að hámarka gæði, lágmarka framleiðslutíma og minnka kostnað. Farið er yfir hvernig stöðugt flæði (Just-in-time) styttir framleiðslutímann ásamt því að auðkenna samstundis þau vandamál sem koma upp í ferlinu (Jidoka). Nemendur læra að teikna upp virðisstraum (value stream mapping) fyrir framleiðslu- og þjónustuferli, rótargreiningu vandamála ásamt öðrum þekktum umbótatólum svo sem 5S, Kaizen Blitz, A3, sýnilegri stjórnun, Kanban og SMED. Fjallað verður um fyrirtæki sem hafa tileinkað sér Lean með góðum árangri þar á meðal Toyota, Intel og Nike

Í námskeiðinu kynnast nemendur hugtökum og aðferðum við nýsköpun, t.d. þarfagreiningu, SVÓT-greiningu, aðferðir við hugmyndaleit, notkun hugmyndabanka og síun á hugmyndum.

Nemendur öðlast góða yfirsýn yfir þann hugbúnað sem býðst fyrir verkfræðilega hönnun.  Auk þess munu nemendur kynnast því nýjasta sem er að gerast á fagsviðinu, s.s. í greiningu, hermun, frumgerðasmíði og bestun.  Nemendur verða færir um að beita aðferðum bestunarfræðinnar við hönnun. Bæði verður fjallað um línulega og ólínulega bestun. Áhersla verður á að sannreyna niðurstöður.

Námskeiðið veitir inngang að lykilhugtökum og kenningum í vinnu- og skipulags­sálfræði, með áherslu á hvernig sálfræðileg viðhorf og aðferðir nýtast á vinnustöðum. Fjallað er um einstaklingsmun, sálfræðilegt mat, hegðun starfsfólks, hvatningu, starfsgreiningar, góða stjórnarhætti og breytingastjórnun. Áhersla er lögð á að skilja mannlega hegðun í starfi og þjálfa hagnýta færni sem nýtist í mannauðs- og skipulagsumhverfi.

Þróun og framtíð smárása. Rafeindatækni, MOS-smárinn og CMOS. Framleiðsla smárása, ræktun hálfleiðara, oxun, íbæting hálfleiðara, sveim, jónaígræðsla, lithography, ræktun og æting þunnra húða, örörvar og örnemar.

Markmið: Gera nemendur færa um: 1. Að skoða varmafræði í ljósi annars lögmáls varmafræðinnar. 2. Að skilja fræðilega vinnuhringi véla og hvernig hægt er að beita þeim til að reikna út afl þeirra. 3. Að skilja og meta nauðsyn loftræsikerfa. 4. Að skilja varmaefnafræði og meta og reikna varma, sem myndast við bruna. Námsefni: Vinna, varmi og umbreyting orku. Exergía og anergía. Orka, verð og gæði. Fræðilegir vinnuhringar varmavéla og kælivéla. Gufuvinnuhringir, nýting jarðvarma. Gasblöndur, rakt andrúmsloft, loftræsing og hreinlætistæki. Mollier rit. Varmaefnafræði, brennslufræði og efnahvörf, jafnvægi efnahvarfa. Ný orkukerfi. Dæmaæfingar og hönnunarverkefni.

Fjallað verður um nanóagnir, nanóvíra og þunnar húðir. Ræktun þunnra húða þar með talið ræktunarhætti og flutningseiginleika í þunnum húðum. Greining nanóefna, ákvörðun á kristallagerð, agnastærð og formgerð yfirborðs þar sem beitt er smugsjá, kraftsjá, röntgengreiningu og rafeindasmásjám. Þróun rafeindatækni með sífelldri skölun smára, þar með talið MOSFET og finFET. Notkun kolefnis í nanótækni, graphene og kolrör. Lithography. Seguleiginleikar á nanó skala. Nanó-ljósfræði, plasmonics, metamaterials, möntull og ósýnileiki. Rafeindatækni sameinda.

Fyrirlestrar: Ágrip af efnafræði frumefna í aðalflokkum lotukerfisins. Efnafræði hliðarmálma m.t.t. tengja, byggingar, seguleiginleika og rafeindaörvana. Gefin er hluteinkunn fyrir námskeiðið og er vægi hennar 25% af heildareinkunn. Frammistaða hvers stúdents á tveimur hlutprófum á önninni skapar hluteinkunn hans (hennar).

Í verklegum æfingum verður fengist við nýsmíði lífrænna efna og efnagreiningu.

Sameindabygging, orkuskipan og hraðafræði skv. litrófsgreiningum:

1. Gleypni, flúrljómun, Raman litróf, ljósjónun, Laser-litrófsgreining, Mössbauer greining og Röntgengreining. Kjarnarófsgreiningar (CW og FT NMR); víxlverkanir milli kjarna, hliðranir kjarna, kæliróf, slökunartímar, tvívíddar-NMR. Rafeindaspuni (EPR).

2. Hvarfslóð og hvarfgangur efnahvarfa ákvarðaður með litrófsmælingum og sameindabunum. Femtosekundu litrófsgreiningar.

3. Ljósefnafræði: stýring efnahvarfa með ljómun; ljósefnaferli háloftanna og geimefnafræði.

Kynntar verða ýmsar litrófsaðferðir í formi æfinga og/eða sýnikennslu. Áhersla er lögð á tölvuúrvinnslu mæligagna og túlkanir með hermilíkönum.

Í þessu námskeiði er farið yfir helstu helstu efnaskiptaferla frumna með áherslu á efnskipti kolvetna, fitu og próteina ásamt samþættingu þessara ferla og stjórnun þeirra. Fyrst er fjallað um efnaskipti kolvetna, þar sem sykurrof (bæði loftháð og loftfirrð), sítrónusýruhringurinn og pentósafosfatferillinn eru skoðuð ítarlega. Einnig verður farið yfir ferla eins og glúkoneógenesu, niðurbrot og nýmyndun glýkógens, og hvernig stjórnun á efnaskiptum kolvetna fer fram. Næstu viðfangsefni eru svo efnaskipti fitu, þar sem þættir eins og niðurbrot þríglýseríða, oxun og nýsmíði fitusýra eru útskýrð. Sérstök áhersla er lögð á stjórnun fituefnaskipta og stjórnun ensíma sem taka þátt í því ferli. Því næst er farið yfir efnaskipti próteina, þar sem vatnsrof próteina, niðurbrot amínósýra og þvagefnishringurinn eru rannsökuð.

Námskeiðið tekur einnig á samþættingu og stýringu efnaskiptaferla og þeirri flóknu stjórn sem fer fram í meginstjórnunarskrefum ferlanna, með tilliti til bæði innanfrumuefna og hormóna. Farið er yfir hvernig þessi ferli aðlagast mismunandi aðstæðum í átt að samvægi (e. homeostasis) og hvaða áhrif raskanir á stjórnun þeirra hefur. Að lokum verður fjallað um ljóstillífun og Calvin-hringinn. 

Námskeiðið er mjög gagnlegt fyrir þá sem vilja öðlast djúpan skilning á lífefnafræðilegum ferlum og efnaskiptum líkamans.

Vinnulag er eftirfarandi:
Fyrirlestrar í 13-14 vikur (2 x 40 mín) tvisvar sinnum í viku.

Áherslur í þessu námskeiði er að kynnast aðferðafræði og þeim helstu nýjungum í greiningar- og reikniaðferðum sem nýttar eru í rannsóknum í lífefnafræði. Námskeiðið er byggt upp af nokkrum námskeiðshlutum þar sem sérfræðingar á sínu sviði sinna kennslu hvers hluta. Námsefnið byggir að mestu á fyrirlestrum en einnig getur verið lagt fyrir nemendur annað námsefni, s.s. greinar eða bókarkaflar þegar við á. Einnig er mögulegt að sumir kennarar standi fyrir sýnikennslu á rannsóknartæki eða leggi fyrir hagnýt verkefni í tímunum. Nokkur verkefni verða lögð fyrir nemendur meðan námskeiðið er þreytt.

Nýlegar rannsóknir á ýmsum sérsviðum lífefnafræðinnar verða til umfjöllunar en námshlutar geta breyst hverju sinni.

Dæmi um sérsvið sem fjallað er um: Einsameinda litrófsgreining, massagreining próteina, byggingafræðileg lífefnafræði, bindisækniaðferðir og varmafræði og reiknifræðileg lífefnafræði.

Kerfislíffræði er þverfaglegt svið sem rannsakar líffræðileg fyrirbæri byggt á samverkandi líffræðilegum þáttum. Í kerfislíffræði er sérstök áhersla lögð á það hvernig líffræðileg kerfi breytast yfir tíma. Í þessu námskeiði munum við fjalla sérstaklega um þá þætti kerfislíffræðinnar sem snúa að heilsu og sjúkdómum manna.

Þetta námskeið mun kynna 1) notkun líkana fyrir líffræðileg ferli (bæði genastjórnunarlíkön og efnaskiptalíkön); 2) frumulíffræðileg fyrirbæri sem stuðla að samvægi (e. homeostasis), t.d. þroskun vefja og seiglu örvera og 3) greiningu á sameindamynstri sem finnast í stórum erfðagreiningargögnum, sem tengjast sjúkdómum í mönnum og geta nýst í flokkun sjúklinga og uppgötvun lífmerkja. Þannig mun námskeiðið fjalla um notkun kerfislíffræðilegra aðferða á þremur helstu stigum líffræðinnar, þ.e. á sameindum, frumum og lífverum.

Námskeiðið felur í sér lestur og túlkun vísindagreina, útfærslu reiknirita, vinnslu á rannsóknarverkefni og kynningu á vísindalegum niðurstöðum.

Fyrirlestrar munu samanstanda af bæði (1) kynningu á grunnhugtökum kerfislíffræðinnar og (2) tölvukennslu þar sem Python forritunarmálið er notað. Námskeiðið verður kennt á ensku.

Þetta er viðbót við námskeiðið "Líkindareikningur og tölfræði" STÆ203G. Farið er ítarlegar í frumatriði líkindafræðinnar með áherslu á skilgreiningar og sannanir. Námskeiðið er undirbúningur fyrir M-námskeiðin tvö í líkindafræði og M-námskeiðin tvö í tölfræði sem kennd eru á víxl annað hvert ár.

Viðfangsefni umfram þau sem koma við sögu í líkindahluta STÆ203G:

Skilgreining Kolmogorovs. Útleiðslur á reglum um samsetta atburði og skilyrt líkindi. Útleiðsla fyrir strjálar og samfelldar stærðir á reglum um væntigildi, dreifni, samdreifni, fylgni, og skilyrt væntigildi og dreifni. Útleiðslur á reglum um Bernoulli-, tvíkosta-, Poisson-, jafnar, veldis-, normlegar og gamma-stærðir. Útleiðsla á halasummureglu væntigildis og útleiðsla á væntigildi strjálu veldisstærðarinnar. Útleiðsla á reglunni um minnisleysi og veldisstærðir. Útleiðsla á dreifingum summu óháðra stærða s.s. tvíkosta-, Poisson-, normlegra og gamma-stærða. Líkinda- og vægisframleiðsluföll.

Markmið: Að gera nemendur færa um að þróa og hanna framleiðsluvörur og vinnslukerfi. Námsefni: Hönnunaraðferðir og huglæg hönnun: Þarfagreining aðgerðagreining, matsskilyrði, jaðarskilyrði, lausnarrúm og ákvörðunartaka. Hlutlæg hönnun: Form, samtengingar og víddir. Ákvörðunartaka, kerfisgreining og þekkingarkerfi. Tölvustudd hönnun: Þráðlíkan, yfirborðslíkan, rúmmálslíkan, framsetning og frágangur. Flutningakerfi, vörumeðhöndlun, vinnsla og pökkun. Vörugæði, ending og urðun.

Í námskeiðinu kynnast nemendur hugtökum og aðferðum við stikaframsetningu ferla s.s. Bezier-, Hermite- og NURBSferla.  Auk þess kynnast nemendur aðferðum við framsetningu þrívíðra þráð-, yfirborðs- og rúmmálslíkana.  Farið verður yfir notkun stikaframsetningar við þrívíða líkanagerð, gerð samsetningateikninga með pörunaraðferðum og samskipti mismunandi hugbúnaðslausna. 

Nemendur öðlast góða yfirsýn yfir þann hugbúnað sem býðst fyrir verkfræðilega hönnun og framleiðslu.  Auk þessa munu nemendur kynnast því nýjasta sem er að gerast á fagsviðinu, s.s. í greiningu,hermun, frumgerðasmíði og tölvustýrðri framleiðslu.  Nemendur kynnast þessu í gegnum gestafyrirlestra, heimsóknir og smáráðstefnu þar sem nemendur skrifa greinar og kynna nýjar og spennandi rannsóknaniðurstöður eða nýja tækni (út frá ritrýndum vísindagreinum).  

Samhliða fyrirlestrum beita nemendur efni námskeiðsins á opið hönnunarverkefni, smíða frumgerð, skila skýrslu og kynna verkefnið.

Í þessum áfanga verður farið í nokkra fyrirferðarmikla orku- og framleiðsluferla og tækni þeirra í íslensku atvinnulífi; álframleiðsla, kísiljárnframleiðsla, gas- og jarðgerð úr lífrænum úrgangi, málningar-, steinullar-, fiskiolíu og metanólframleiðsla o.fl.  Einnig verða skoðaðir nýir og umhverfisvænir framleiðsluferlar sem geta mögulega komið í stað eldri framleiðsluferla í framtíðinni.

Markmið: Að kynna nemendum aðferðir og grundvallarlögmál aflfræði, stöðufræði og bylgjufræði til þeirrar hlítar að þeir geti beitt þeim við lausn dæma. Námskeiðinu er m.a. ætlað að vera undirstaða í þessum greinum fyrir frekara nám í verkfræði.

Námsefni: Hugtök, einingar, tölur, víddir. Vigrar. Gangfræði. Hreyfifræði agna, tregða, kraftar og lögmál Newtons. Núningur. Vinna og orka og varðveisla orkunnar. Skriðþungi, árekstrar. Agnakerfi, massamiðja. Snúningur stjarfhlutar. Hverfiþungi og hverfitregða. Stöðufræði. Þyngd. Storka og straumefni, jafna Bernoullis. Sveiflur: Hreinar, deyfðar og þvingaðar. Bylgjur. Hljóð.

Verklegt: Gerðar eru 3 verklegar æfingar þar sem viðfangsefnin eru einkum sótt í aflfræði og áhersla lögð á að kynna nemendum verklag við gagnasöfnun og úrvinnslu gagna.  Nemendur skila vinnubókum fyrir verklegu æfingarnar og fá einkunn.

Athugið að kennslubókin er aðgengileg nemendum í gegnum Canvas án endurgjalds.

Grundvallarhugtök atómkenningarinnar; atóm sameindir og jónir. Hlutföll í efnahvörfum. Efnafræði vatnslausna; sýru/basa- oxunar/afoxunar- og fellihvörf. Eiginleikar lofttegunda. Varmafræði; vermi, frjáls Gibbs orka, óreiða. Hraðafræði; hraði og leiðir efnahvarfa. Rafefnafræði og varmafræði rafkera. Efnajafnvægi; sýru/basa jafnvægi leysnimargfeldi og myndunarfasti girðitengja. Eðliseiginleikar lausna.

Námsmat: Sjá nánar í kaflanum um námsmat.

Mólrúmmál loftkenndra efna, Efnafræðileg varmafræði,Vermi hvarfa og lögmál Hess, hraði efnahvarfa, niðurbrot vetnisperoxíðs, Le Chatelier, ákvörðun jafnvægisfasta með ljósgleypnimælingum, ákvörðun jónunarfasta sýru.

Skyldumæting er í öryggisfyrirlestur í fyrstu kennsluvikunni.

Þetta er grunnnámskeið um stærðfræðigreiningu í einni breytistærð. Æskilegur undirbúningur er að nemendur hafi lokið námskeiðum á framhaldsskólastigi sem fjalla um algebru, rúmfræði, hornaföll, diffrun og heildun. Námskeiðið leggur grunn að skilningi á greinum á borð við náttúrufræði, verkfræði, hagfræði og tölvunarfræði. Umfjöllunarefni námskeiðsins eru meðal annars:

• Rauntölur.
• Markgildi og samfelld föll.
• Deildanleg föll, reglur um afleiður, hærri afleiður, hagnýtingar deildareiknings (útgildisverkefni, línuleg nálgun).
• Torræð föll.
• Meðalgildissetning, setningar l'Hôpitals og Taylors.
• Heildun, ákveðin heildi og reiknireglur fyrir þau, stofnföll, óeiginleg heildi.
• Undirstöðusetning stærðfræðigreiningarinnar.
• Hagnýtingar heildareiknings: Bogalengd, flatarmál, rúmmál, þungamiðjur.
• Venjulegar afleiðujöfnur: fyrsta stigs línulegar diffurjöfnur, annars stigs línulegar diffurjöfnur með fastastuðlum.
• Runur og raðir, samleitnipróf.
• Veldaraðir, Taylor-raðir.

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort REI201G  Stærðfræði og reiknifræði eða STÆ107G Línuleg algebra.

Fjallað er um undirstöðuatriði línulegar algebru yfir rauntölurnar.

Viðfangsefni: Línuleg jöfnuhneppi,fylkjareikningur, Gauss-Jordan aðferð.  Vigurrúm og hlutrúm þeirra.  Línulega óháð hlutmengi, grunnar og vídd.  Línulegar varpanir, myndrúm og kjarni.  Depilfargfeldið, lengd og horn.  Rúmmál í margvíðu hnitarúmi og krossfeldi í þrívíðu.  Flatneskjur, stikaframsetning og fólgin framsetning.  Hornrétt ofanvörp og einingaréttir grunnar.  Aðferð Grams og Schmidts.  Ákveður og andhverfur fylkja.  Eigingildi, eiginvigrar og hornalínugerningur.

Kennt er samanlagt í 8 vikur samhliða Eðlisfræði 2V (yfir 11 vikna tímabil). Markmið: Að kynna nemendum aðferðir og grundvallarlögmál rafsegulfræði og ljósfræði. Námsefni: Hleðsla og rafsvið. Lögmál Gauss. Rafmætti. Þéttar og rafsvarar. Rafstraumur og viðnám. Segulsvið. Lögmál Ampères og Faradays. Span. Jöfnur Maxwells. Rafsegulbylgjur. Endurkast og ljósbrot. Linsur og speglar. Bylgjuljósfræði. Verklegt: Gerðar eru tvær tilraunir í ljósfræði.

Námskeiðið fjallar um uppbyggingu lotukerfisins og lotubundna eiginleika frumefnanna.  Farið er yfir náttúrulegt form frumefnanna, einangrun hreinna frumefna og algeng efnahvörf þeirra. Bygging atómsins er kennd sem undirstaða efnaeiginleika frumefnanna og efnahvarfa þeirra. Farið er í kenningar Bohrs um vetnisatómið og nýrri kenningar til nútíma sýn á atómbyggingu. Farið er yfir rafeindaskipan frumefnanna, og myndun efnatengja. Gildistengjakenningin (valence bond theory), fráhrindikraftar gildisrafeindapara (VSEPR) og byggingu sameinda. Farið er í sameindasvigrúmakenninguna (molecular orbital theory). Farið er í málmvinnslu og málmblendi, eiginleika málmlíkja og málmleysingja. Kynnt verður efnafræði hliðarmálmanna (Coordination chemistry), leysni, jafnvægi og girðitengi þeirra við jónir og rafeindagjafa. Farið er yfir kjarnaklofnun, kjarnahvörf og geislavirkni.

Í námskeiðiðinu er farið í gegnum verklegar æfingar í þáttbundinni greiningu. Viðfangsefnin eru katjónir úr fyrsta, öðrum, þriðja og fjórða flokki sem og valdar anjónir. Stoðfyrirlestrar eru með æfingunum.

Í fyrri helmingi námskeiðsins fara nemendur í almenna jónagreiningu á vatnslausnum og ákvarða óþekktar jónir í lausnum. Í seinni hluta námskeiðsins fá nemendur raunveruleg sýni til greiningar.

Nemendur vinna vinnubók  fyrir tíma og samhliða verklegu vinnunni í tímanum og skila henni til kennara í lok tímans.

Einkunn verður gefin fyrir námskeiðið og samanstendur hún af hluteinkunnum fyrir vinnubók, einkunn frá kennara og niðurstöðu úr munnlegu prófi sem haldið verður í lok námskeiðs.

Stuðst verður við bókina: Qualitative Analysis and the Property of Ions in aqueous solutions, 2. útgáfa, eftir Slowinski og Masterton.

Kynning á ferlum og almennt um efnis- og orkujafnvægi í iðnaðarferlum. Greining á hegðun gastegunda, gas-vökvakerfa og fasajafnvægi. Massa- og orkujafnvægi í kerfum með og án efnahvarfa.

Grundvallarhugtök í líkindafræði og tölfræði, stærðfræðileg undirstaða þeirra og beiting með tölfræðihugbúnaðinum R. 

• Líkindi, slembistærðir og væntigildi þeirra
• Mikilvægar líkindadreifingar
• Úrtök, lýsistærðir og úrtaksdreifing lýsistærða
• Metlar og öryggisbil
• Hugmyndafræði tilgátuprófa
• Mikilvæg tilgátupróf
• Línuleg aðhvarfsgreining

Í námskeiðinu er fengist við stærðfræðigreiningu falla af mörgum breytistærðum. Helstu hugtök sem koma vip sögu eru:

Opin mengi og lokuð. Varpanir, markgildi og samfelldni. Deildanlegar varpanir, hlutafleiður og keðjuregla. Jacobi-fylki. Stiglar og stefnuafleiður. Blandaðar hlutafleiður. Ferlar. Vigursvið og streymi. Sívalningshnit og kúluhnit. Taylor-margliður. Útgildi og flokkun stöðupunkta. Skilyrt útgildi. Fólgin föll og staðbundnar andhverfur. Ferilheildi, stofnföll. Heildun falla af tveimur breytistærðum. Óeiginleg heildi. Setning Greens. Einfaldlega samanhangandi svæði. Breytuskipti í tvöföldu heildi. Margföld heildi. Breytuskipti í margföldu heildi. Heildun á flötum. Flatarheildi vigursviðs. Setningar Stokes og Gauss.

Framhald af EVF401G. Notkun aðferða til að leysa einföld og raunveruleg viðfangsefni í efnaiðnaði með einni eða fáum framleiðslueiningum. Varmafræði með og án efnahvarfa, Notkun hermilíkana og forrita.   Orkuferlar (Carnot, vinnuhringir, kæliferlar) í efnaiðnaði, aðgreining og skiljun með McCabe-Tiele aðferðinni, stöðugir og óstöðugir ferlar, öryggismál í efnaiðnaði, framleiðslustýringar í efnaiðnaði og líkön.

Orkujafnvægi fyrir efnaferli sem hafa í för með sér blöndun, fasaskipti og efnahvörf. Klassísk varmafræðileg efnajafnvægi þar sem megináhersla er lögð á notkun varmafræðilegra gagna til að áætla efnajafnvægi og til að besta sértækni og heimtur. Notkun varmafræðilegra gagna sem og kenninga til að áætla gas-vökva jafnvægi fyrir bæði kjörkerfi sem og raunveruleg kerfi.

Markmið: Farið verður yfir grunnhugtök skammtaefnafræði auk þess sem einföld rafgreiningarkerfi verða kynnt.

Námsefni: Schrödingerjafnan, bylgjuföll og túlkun þeirra, óvissulögmál, ögn í kassa, örvun með ljóseindum, kjörsveifill, titringur sameinda, vetnisfrumeind, frumeindir með mörgum rafeindum, svigrúm, sameindir og efnatengi, Hartree-Fock nálgunin og aðferðir til að leiðrétta hana með hnikareglu. Einföld rafgreiningarkerfi.

Í námskeiðinu er fjallað undistöðuatriði um tvö svið stærðfræðigreiningar, tvinnfallagreiningu og afleiðujöfnur, með áherslu á hagnýtingu og útreikninga á lausnum.

Viðfangsefni: Tvinntölur og varpanir á svæðum í tvinntalnasléttunni. Föll af einni tvinnbreytistærð. Fáguð föll. Veldisvísisfallið, lograr, rætur og horn. Cauchy-setningin og Cauchy-formúlan. Samleitni í jöfnum mæli. Veldaraðir. Laurent-raðir. Leifareikningur. Hagnýtingar á tvinnfallagreiningu í straumfræði. Venjulegar afleiðujöfnur og afleiðujöfnuhneppi. Línulegar afleiðujöfnur  með fastastuðlum. Ýmsar aðferðir til að reikna út sérlausnir. Green-föll fyrir upphafsgildisverkefni. Línuleg afleiðujöfnuhneppi. Veldisvísisfylkið. Veldaraðalausnir og aðferð Frobeniusar. Laplace-ummyndun og notkun hennar við lausn á afleiðujöfnum. Leifaformúlur fyrir Fourier-myndir og andhverfar Laplace-myndir.

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort TÖL101G Tölvunarfræði 1 eða TÖL105G Tölvunarfræði 1a.

Forritun í Python (sniðið að verkfræðilegum og raunvísindalegum útreikningum): Helstu skipanir og setningar (útreikningur, stýri-setningar, innlestur og útskrift), skilgreining og inning falla, gagnatög (tölur, fylki, strengir, rökgildi, færslur), aðgerðir og innbyggð föll, vigur- og fylkjareikningur, skráavinnsla, tölfræðileg úrvinnsla, myndvinnsla. Hlutbundin forritun: klasar, hlutir, smiðir og aðferðir. Hugtök tengd hönnun og smíði tölvukerfa: Forritunarumhverfi, vinnubrögð við forritun, gerð falla- og undirforritasafna og tilheyrandi skjölun, villuleit og prófun forrita.

Námskeið fyrir nemendur í líffræði. Í fyrirlestrum, sem eru sameiginlegir með námskeiðinu Efnafræði II (EFN205G), verður höfð hliðsjón af viðfangsefnum líffræðinnar. Farið verður yfir flesta flokka lífrænnar efnafræði, þ. e. alkana, alkena, alkýna, arómata, alkýl halíð, alkóhól, etera, aldehýð, ketóna, lífrænar sýrur, sýruafleiður og amín. Farið verður yfir grundvallaratriði í rúmefnafræði sameinda nemendur læra að finna út hvenær sameind er hendin og hvenær hún er ljósvirk.

Mörg þeirra efna sem við notum í okkar daglega lífi (plast, lyf, lím o.fl.) eru framleidd fyrir tilstilli lífrænnar efnafræði. Lyfjaiðnaðurinn er gott dæmi þar sem nauðsynlegt er að geta smíðað rétt efni, einangrað/hreinsað þau og borið kennsl á hvort rétt efni hafi verið smíðað.

Í þessu námskeiði munu nemendur fá þjálfun í grunnaðferðunum sem notaðar eru í verklegri lífrænni efnafræði og nýtist í efnaiðnaði. Einnig munu nemendur öðlast þjálfun í greiningu á niðurstöðum og skrifum á vísindalegum skýrslum.

Helstu hlutir stýrikerfa í efnaverksmiðju eru þrír. Í fyrsta lagi hvarfklefar. Í öðru lagi aðskilnaðarbúnaður. Í þriðja lagi varmaskiftar og hitarar.
Þetta námskeið fer yfir helstu hluti fyrir aðskilnað efna í iðnaði. Varmaskiptar verða einnig kynntir til sögunnar. Helstu fræðin í stýrikerfum sem og líkön af öllum megin hlutum í efnaferlinu verða kynnt. Nemendur munu herma mismunandi hluta í búnaði efnaferilsins í ferlahermunar forritinu Aspen. 

Nemendum verður kennt á forritið Aspen í námskeiðinu. Það er því mjög gott ef nemendurnir eru með Windows fartölvu eða Macintosh þar sem Windows stýrikerfið er einnig inn á.

Tilgangur námskeiðs er að þjálfa verkfræðilega nálgun á tilraunir og tilraunahugsun. Farið er í hönnun tilrauna, framkvæmd þeirra, söfnun gagna og úrvinnsla þeirra með tölfræðilegum aðferðum. Að lokum er farið í hvernig draga megi ályktanir út frá gögnum / upplýsingum við notkun tilrauna við til dæmis vöruhönnun og hönnun og rekstur framleiðslukerfa.

Námsefni: Línuleg og ólínuleg aðhvarfsgreining. Fervika- og þáttagreining. Hönnun tilrauna. Tölfræðilegt gæðaeftirlit. Stikalaus próf sem beita má við úrvinnslu á gögnum. Notkun tölfræðiforrita við lausn á verkefnum.

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort REI201G Stærðfræði og reiknifræði eða STÆ405G Töluleg greining.

Undirstöðuhugtök um nálgun og skekkjumat. Lausn línulegra og ólínulegra jöfnuhneppa. PLU-þáttun. Margliðubrúun, splæsibrúun og aðhvarfsgreining. Töluleg nálgun afleiða og heilda. Útgiskun. Töluleg lausn upphafshafsgildisverkefna fyrir venjuleg afleiðujöfnuhneppi. Fjölskrefaaðferðir. Töluleg lausn jaðargildisverkefna fyrir venjulegar afleiðujöfnur.

Gefin er einkunn fyrir skriflegar úrlausnir á forritunarverkefnum og vegur hún 30% af heildareinkunn. Stúdent verður að hafa lágmarkseinkunn 5 bæði fyrir verkefni og lokapróf.

Markmið:

1. Að kynna helstu hugtök varmaflutningsfræði og koma nemendum í skilning um hvernig varmaflutningur milli tveggja efna fer fram.

2. Að gera nemendur færa um að hanna varmaskipta.

Námsefni m.a.: Varmaleiðing, einvítt og tvívítt kerfi, stöðug og óstöðug varmaleiðni, töluleg greining tvívíddarkerfa. Ribbur og stækkaður hitaflötur. Efnisflutningur og varmaburður (convection), lag- og iðustreymi. Frjálst og þvingað streymi. Eiming og þétting. Varmageislun, lögmál Stefan-Boltzmanns og Plancks. Geislunareiginleikar efna. Formstuðull, geislaflutningur milli flata og geislunareiginleikar lofttegunda. Dæmaæfingar og hönnunarverkefni.

Markmið námskeiðsins er að gera nemendur færa um:

1. Að skilja helstu hugtök bókhalds, kostnaðarreiknings og fjárfestingarfræði.

2. Að nota aðferðir til að meta hagkvæmni verktæknilegra kosta.

3. Að gera reiknilíkan til að meta arðsemi fjárfestinga, virði fyrirtækja og verðleggja hlutabréf og skuldabréf.

Meðal námsefnis er  bókhald, kostnaðarreikningar, greining á fjárstreymi, fjárfestingarfræði, mælikvarðar á arðsemi, þar á meðal núvirði og innri vextir, og gerð  arðsemilíkana. Námskeiðinu lýkur með hópverkefnum þar sem nemendur æfa arðsemimat verkefna.

Markmið námskeiðsins er að veita nemendum innsýn í þverfaglegan heim umhverfisverkfræðinnar. Áhersla er lögð á að auka skilning á ástæðum fyrir umhverfisvandamálum og kynna hagnýtar aðferðir til að greina og leysa þau. Viðfangsefni eru: Staðbundin og hnattræn umhverfisvandamál, massavarðveislulögmál, umhverfisefnafræði, áhættugreining, mengun í vatni, vatns- og skólphreinsun, loftmengun, sorphirða, hnattræn hlýnun og heimsmarkmið Sameinuðu Þjóðanna um sjálfbæra þróun.

Fyrirlestrar og dæmatímar verða kenndir á íslensku. Skriflegt efni (glærur, heimadæmi og kennslubók) er á ensku. Nemendur vinna hóprannsóknaverkefni sem innifelur gagnasöfnun úr felti, ritgerðarskrif og munnlega kynningu. 

Helstu aðferðir hefðbundinnar sjálfvirkrar stýritækni. Líkön ýmissa kerfa á formi yfirfærslufalla og ástandsjafna, hermun, tíma- og tíðnisvörun kerfa. Eiginleikar stýrikerfa með afturvirkni, stöðugleiki, næmni, þol gegn truflunum, skekkjustuðlar. Stöðugleikagreining, regla Routh. Greining og hönnun með rótarferlum og í tíðnirúmi, fasaflýtir, fasaseinkari, PID stýringar. Tölvustýrð kerfi, A/D og D/A breytur, vörpun á samfelldum stýringum yfir á stakrænt form. Greining og hönnun stakrænna kerfa.

Grunnhugtök og stærðfræðilegar aðferðir í varmafræði, lögmál varmafræðinnar, varmafræðileg mætti, Maxwell vensl,  jafnvægi, fasabreytingar, tölfræðileg varmafræði, kjörgas og raungas sameinda, eðlisvarmi, slembigangur og sveim.

Allt skriflegt efni er á ensku. Námskeiðið er kennt í 11 vikur.

Tilgangur námskeiðsins er að gefa nemendum innsýn í greiningu og hönnun tæknilegra kerfa, þ.e. kerfa sem nýta sér orku, efni og upplýsingar til að ná gefnum markmiðum. Í námskeiðinu verður farið yfir eftirfarandi atriði:

1) Einfaldar rafrásir og notkun þeirra til mælinga á eðlisfræðilegum stærðum, svo sem færslu, þrýstingi, hitastigi og rennsli.

2) Einfalda hreyfla og notkun þeirra til færslu eða stýringar á vélrænum kerfum, t.d. þjörkum.

3) Grunnatriði sjálfvirkrar stýritækni og notkun afturvirkni við stýringar.

4) Notkun örgjörva til mælinga og stýringa á einföldum tæknilegum kerfum.

5) Vinnubrögð við hönnun tæknilegra kerfa, þ.m.t. markmiðssetning, greining, útfærsla, smíði, prófanir og endurbætur.

Markmið:

1. Að kynna helstu hugtök straumfræðinnar og koma nemendum í skilning um hvernig stærðfræði er beitt við flókin viðfangsefni og hvernig hægt er að fá nálgunarlausnir með einföldun án þess að tapa miklu í nákvæmni.

2. Að gera nemendur færa um að beita straumfræðinni til þess að reikna mótstöðu hluta og þrýstifall í pípum.

3. Að þjálfa þá í að beita mæliaðferðum í straumfræði.

4. Að beita þverfaglegri þekkingu á helstu sviðum vélaverkfræðinnar.

Námsefni m.a.: Eiginleikar kvikefna (vökva og lofttegunda). Þrýstingur og kraftasvið í kyrrstæðum vökvum, þrýstingsmælar. Rennslisfræði, samfellujafna, skriðþunga- og orkujafna. Hreyfijafna Bernoullis. Víddargreining og líkanlögmál. Tvívítt streymi, seigjulausir vökvar, jaðarlög, lag- og iðustreymi, vökvamótstaða og formviðnám. Streymi þjappanlegra vökva, hljóðhraði, Mach tala, hljóðbylgjur, lögun túðu fyrir yfirhljóðhraða. Rennsli í opnum og lokuðum farvegum. Dæmaæfingar og verklegar tilraunir.

Kynningar á náms- og starfsvalkostum í efnaverkfræði og tengdum greinum eru fluttar af leiðbeinendum og gestafyrirlesurum. Málstofan mun kanna starfsvalkosti og valkosti í framhaldsnámi í Evrópu, Bandaríkjunum og víðar fyrir nemendur að loknu BS-prófi í efnaverkfræði.

Skyldumæting er í málstofuna. Nemandi verður að sækja minnst 4 fyrirlestra til að ljúka námskeiðinu.

Greinagóð kynning á hvernig tölvuforrit (eins og t.d. Aspen) er notað til að herma, hanna og besta ýmis konar efnaferla í efnaiðnaði. Kennt er hvernig hægt er að velja, besta, og setja saman efnahvarfklefa, sem og búnað til að aðskilja myndefni og búnað fyrir varmaskiptin í ferlinu. Kynnt verða hugtök og lögmál til að meta hagkvæmni efnaferilins.

Námskeiðið veitir inngang að hönnun og greiningu á (líf)efnafræðilegum hvarfklefum. Það fer yfir mikilvæg hugtök í efnafræðilegri varmafræði, hraðafræði efnahvarfa og hvataðra efnahvarfa, sem gerir nemendum kleift að þróa sterka grunnþekkingu á verkfræðilegri hönnun efnahvarfa. Námskeiðið inniheldur einnig gestafyrirlestra frá sérfræðingum í iðnaði sem og nemendafyrirlestra, sem stuðlar að tengslum við raunverulegar aðstæður.

Námskeiðið er verklegt námskeið með vikulegum tveggja tíma stoðfyrirlestrum.  Þar verða undirstöðuatriði efnagreiningaraðferðanna kynnt svo og uppbygging, efnisval og notkun tækjabúnaðar.  Stoðfyrirlestrar eru hluti af verklegum æfingum og því er mætingaskylda í þá.

Kynntar verða almennar aðferðir í efnagreiningum sem byggja á hagnýtingu efna- og eðliseiginleika efna og víxlverkun eðliseiginleika efna við rafsegulsviðið.  Einnig verða kynntar skiljuaðferðir (chromatographic methods) til að greina efnablöndur í sundur, svo hægt sé að einangra hrein efni og bera kennsl á þau.  Námskeiðið tekur aðallega mið af  greiningu á lífrænum efnasamböndum.

Mæliaðferðirnar sem verða kynntar eru: litrófsmælingar á útfjólubláa og sýnilega sviðinu, atómgleypni, flúrljómun og titringsróf á innrauða sviðinu.  Kjarnarófsmælingar (NMR), massagreiningar og hagnýting röntgengeisla til byggingargreiningar.  Skiljuaðferðir (chromatographic methods): s.s. gasskilja og háþrýstivökvaskilja til þáttbundinna og magnbundinna greininga. Samtengd notkun mismunandi tækja/aðferða til greininga á óþekktum efnablöndum (GC, FT-IR, NMR og GC-MS).  

Nemendur vinna vinnubók og skila skýrslu úr einni æfingu ásamt vinnubókinni.