- 開講元
- 材料コース
- 授業形態
- 講義
- メディア利用科目
- 曜日・時限(講義室)
- 月3-4(J234) 木3-4(J234)
- クラス
- -
- 科目コード
- MAT.M409
- 単位数
- 2
- 開講年度
- 2019年度
- 開講クォーター
- 1Q
- シラバス更新日
- 2019年3月18日
- 講義資料更新日
- -
- 使用言語
- 英語
- アクセスランキング
-
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講義の概要とねらい
材料学を理解するための最も重要な基礎学問は，熱力学である。本講義では，解析的な取扱いの容易な合金材料の相平衡に着目し，材料熱力学の基礎について分かり易く説明する。すなわち，熱力学の基本原理である「第一法則」および「第二法則」の意味について詳細に説明し，「内部エネルギーの最小則」および「エントロピーの最大則」として知られる熱力学的安定条件を導出する。
この熱力学的安定条件を用いると，材料の平衡状態は単一の基本関係式により完全に記述できる。この結論に基づき，平衡状態図を計算する方法等を紹介する。
到達目標
・熱力学の基本法則を理解する。
・種々の基本関係式に対し，独立変数と共役変数の関係を理解する。
・所与の独立変数の組合わせに対する平衡状態を理解する。
キーワード
第一法則，第二法則，内部エネルギー，エントロピー，基本関係式，平衡状態，ルジャンドル変換，マクスウェルの関係式，ヤコビの変換法，ギブスの相律，正則溶体
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
配布資料を元に，毎回の課題が講述される。
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | 第一法則と第二法則 | 熱力学の第一法則および第二法則の概念について理解する。 |
| 第2回 | 内部エネルギーとエントロピー | 内部エネルギーとエントロピーの概念について理解する。 |
| 第3回 | 基本関係式と共役変数 | 基本関係式の独立変数と共役変数について理解する。 |
| 第4回 | 多成分系の基本関係式 | 多成分系の基本関係式について理解する。 |
| 第5回 | 平衡状態の評価 | 平衡状態の概念について理解する。 |
| 第6回 | ルジャンドル変換 | 種々の基本関係式に対するルジャンドル変換について理解する。 |
| 第7回 | マクスウェルの関係式 | マクスウェルの関係式の導出法や活用法について理解する。 |
| 第8回 | ヤコビの変換法 | ヤコビの変換法を熱力学へ応用する手法について理解する。 |
| 第9回 | 種々の基本関係式に対する極値原理 | 種々の基本関係式に対する極値原理について理解する。 |
| 第10回 | 平衡条件と可逆仕事 | 平衡条件と可逆仕事について理解する。 |
| 第11回 | 多成分系の相平衡 | 多成分系の相平衡について理解する。 |
| 第12回 | ギブスの相律 | ギブスの相律の概念や応用について理解する。 |
| 第13回 | 平衡状態図の熱力学的計算法 | 平衡状態図の熱力学的計算法について理解する。 |
| 第14回 | 正則溶体 | 正則溶体について理解する。 |
| 第15回 | 析出反応の駆動力 | 析出反応の駆動力を熱力学的に導出する手法について理解する。 |
教科書
配布資料を教科書とする。
参考書、講義資料等
配布資料を教科書とするが，参考書は特段指定しない。
成績評価の基準及び方法
演習，中間試験および期末試験の総合得点により評価する。その際，100点満点の総合得点が60点以上を合格とする。
関連する科目
- MAT.A204 ： 材料熱力学
履修の条件(知識・技能・履修済科目等)
特に無し
その他
特に無し
