2016年度 熱力学   Thermodynamics

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開講元
無機材料工学科
担当教員名
坂井 悦郎  篠崎 和夫 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
火1-2(S7-201)  金1-2(S7-201)  
クラス
-
科目コード
ZUH.C202
単位数
2
開講年度
2016年度
開講クォーター
1Q
シラバス更新日
2016年4月27日
講義資料更新日
2016年5月27日
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

本講義は熱力学の基礎と応用であり、溶体や状態図について概説する。

到達目標

本講義を履修するすることで次の能力を修得する。
1)熱力学の基礎が説明できる。
2)熱力学を利用できる。
3)状態図が読める。

キーワード

熱力学、自由エネルギー、エントロピー、エンタルピー、エリンガム図、溶体、状態図

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
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授業の進め方

スライドを利用して各項目を説明。毎回の授業で出席をとります。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 概要と熱測定・熱分析 概要と熱分析および静的な熱測定について学ぶ
第2回 熱力学の第一法則 熱力学第一法則、熱力学系、状態関数、エンタルピー、温度依存性について学ぶ。
第3回 熱力学の第二法則とギブス自由エネルギー 熱力学第二法則、エントロピー、自由エネルギー、Maxwellの方程式について学ぶ
第4回 エントロピーの統計的解釈 エントロピーの統計的な解釈を学ぶ
第5回 熱力学の第三法則 熱力学第3法則について学ぶ.
第6回 熱力学的性質と物理的性質との関係 Richardsの法則、Troutonの法則Neumann-Koppの法則、Boron-Harberサイクルについて学ぶ。
第7回 不均一系の自由エネルギー 不均一系の自由エネルギー、反応自由エネルギー、Ellingham図について学ぶ。
第8回 第1~第7回の中間試験 第1回から7回までについて中間試験し、理解の内容を確認する。
第9回 溶体の取り扱い(I) モル比量、モル比量の求め方、モル比量の熱力学関係式
第10回 溶体の取り扱い(II) 溶体生成の自由エネルギー、理想溶体、Raoultの法則、正則溶体、Henryの法則
第11回 溶体の問題に対する準化学的方法(I) 準化学的方法、吸引相互作用、反発相互作用
第12回 溶体の問題に対する準化学的方法(II) 規則-不規則反応の準化学的方法、長距離規則パラメ−ター、短距離規則パラメーター
第13回 二成分系状態図の読み方(I) 系、相、平衡、ギブスの相律、自由度、一成分系状態図、二成分系状態図
第14回 二成分系状態図の読み方(II) 二成分系状態図、共晶点、てこの原理、一致溶融化合物、分解溶融化合物
第15回 二成分系の自由エネルギー 二成分系の自由エネルギー

教科書

R. A. Swalin 固体の熱力学 (コロナ社)

参考書、講義資料等

(坂井) 講義資料は講義中に配布する。
(篠崎) 授業で扱う全ての資料は、事前にOCW-iにアップする。

成績評価の基準及び方法

期末試験(坂井:45%)と中間試験(篠崎:45%)および出席(10%)

関連する科目

  • 特になし

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

履修の条件を設けない

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