H29年度 化工物性解析   Physico-Chemical Property Analysis in Chemical Engineering

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開講元
応用化学コース
担当教員名
下山 裕介  谷口 泉 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
水3-4(S611)  金3-4(S611)  
クラス
-
科目コード
CAP.C432
単位数
2
開講年度
H29年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
H29年3月17日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

【講義の概要】化学プロセスにおける反応操作や分離操作での運転操作の最適化,設計を行う上では,取り扱う混合系,条件における平衡物性,輸送物性といった基礎物性の把握が必要となります.また,近年のナノ材料の開発に伴い,創製された粉体粒子の物性の把握も材料プロセスの開発において重要となります.本講義では,このような化学プロセスで取り扱われる平衡物性ならびに輸送物性,粉体粒子の物性評価における基礎・理論について講義,演習を行います.
【講義のねらい】化学プロセスや粉体工学で取り扱われる物性について,基礎・理論を理解するのみならず,平衡物性,輸送物性ならびに粉体の基礎物性に関する理論モデルを利用した物性推算に関する演習を行うことで,理論モデルの原理・特徴を学びます.

到達目標

【到達目標】 本講義を履修することにより,化学プロセスにおける反応操作や分離操作での操作条件の最適化・設計に不可欠となる相平衡,輸送物性に関する理論モデルの原理・特徴,ならびに粉体の基礎物性の評価法を理解・把握することを到達目標とします.さらに,理論解析を行うことで,対象とする物質系,条件による理論モデル・評価法の選定法の習得も目標とします.

キーワード

相平衡,輸送物性,粉体特性,表面特性

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
- - -

授業の進め方

本講義は,[1] 輸送物性ならびに粉体特性,[2] 相平衡にクラスを1週間に2クラス開講し,講義を進める.

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 気体分子運動論と気相における2成分拡散係数 気体分子運動論による分子の平均速度および平均自由行程の導出
第2回 2成分系拡散係数の推算法 気相、液相の2成分系拡散係数の推算法の理解
第3回 純物質および多成分系の粘度 気相および液相における粘度の推算法の理解
第4回 純物質および多成分系の熱伝導度 気体、液体固体における熱伝導度の推算法の理解
第5回 粉体の基礎物性:粒子径,粒子形状,粒子密度 粉体基礎物性の定義の理解
第6回 粉体の表面特性1:表面エネルギー,ケルビン効果 固体表面の表面エネルギーの理解
第7回 粉体の表面特性2:濡れ性,吸着 固体表面における濡れおよび吸着特性の理解
第8回 粉体の表面特性3:比表面積および細孔径分布 比表面積および細孔径分布の測定原理の理解
第9回 グループ寄与法による純物質物性の推算 グループ寄与法により,純物質物性が推算できるようになる.
第10回 状態方程式:van der Waals型状態方程式 van der Waals型状態方程式について,解説できるようになる.
第11回 状態方程式: virial型状態方程式・対応状態原理 virial型状態方程式・対応状態原理について,解説できるようになる.
第12回 活量係数モデル: 正則溶液論 正則溶液論について,解説できるようになる.
第13回 活量係数モデル: 局所組成を導入した活量係数モデル 局所組成を導入した活量係数モデルについて,解説できるようになる.
第14回 気液平衡の理論解析 気液平衡の理論解析ができるようになる.
第15回 液液平衡・固液平衡の理論解析 液液平衡・固液平衡の理論解析ができるようになる.

教科書

特になし

参考書、講義資料等

講義において配布する資料を使用します.

成績評価の基準及び方法

相平衡,輸送物性に関する理論解析手法,および粉体の基礎物性・評価法に関する理解度を評価する.期末試験(80%),演習(20%)で成績を評価する。

関連する科目

  • CAP.C311 : 粒子・流体操作
  • CAP.C204 : 化工熱力学
  • CAP.C212 : 分離操作
  • CAP.C541 : ナノプロセス特論
  • CAP.C532 : 特殊場プロセス特論

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.

連絡先(メール、電話番号)    ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。

yshimo[at]chemeng.titech.ac.jp : 下山 裕介
itaniguc[at]chemeng.titech.ac.jp: 谷口 泉

オフィスアワー

メールで事前予約すること.

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