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     
メディア利用科目
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(ディグリー・ポリシー)

専門力 教養力 コミュニケーション力 展開力(探究力又は設定力) 展開力(実践力又は解決力)

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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