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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学部 物理工学科 材料熱力学2(材)

材料熱力学2(材)

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科目ナンバリング
  • U-ENG25 25164 LJ75
開講年度・開講期 2020・前期
単位数 2 単位
授業形態 講義
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 火3
教員
  • 宇田 哲也(工学研究科 教授)
授業の概要・目的 化学ポテンシャルの概念を中心に熱力学の概要を復習し、多成分・多相平衡時に、化学ポテンシャルが満たすべき条件を授業する。各温度での相平衡関係の軌跡として、温度-組成の状態図を説明する。授業の後半では、電極とイオンを含む系の熱力学的考え方を紹介する。さらに、三元系の化学ポテンシャル図の一般的な考え方と、電位-pH図での応用例を紹介する。
到達目標 相平衡を化学ポテンシャルを用いて思考できるようになること。温度-組成の状態図とギブズエネルギー曲線の関係を理解すること。ラウール基準、ヘンリー基準の標準状態に習熟すること。電位-pH図などの化学ポテンシャル図の考え方に習熟すること。
授業計画と内容 熱力学の基<4回>内部エネルギー、エンタルピー、比熱、エントロピーと第2法則、自由エネルギーと変化の方向性

化学ポテンシャル<3回>示量変数、示強変数、特に、化学ポテンシャル、組成-dG図と化学ポテンシャル、ギブズの相律、相平衡、理想溶体、ヘンリー基準、ラウール基準、標準状態と活量、溶体モデルの相平衡

状態図<1回>状態図とギブズエネルギー曲線の関係、二元系における種々の不変反応、実在系の状態図

電極とイオンの平衡論<2回>電極電位、起電力、イオンの標準状態、標準水素電極

化学ポテンシャル図(電位-pH図)<3回>3元系の化学ポテンシャル図、電位-pH図

レポート課題解答と概説<1回>

フィードバック<1回>
成績評価の方法・観点 成績は、テストの結果を重視する。宿題の提出も加点対象とする。
履修要件 材料熱力学1の履修が望ましい。
授業外学習(予習・復習)等 第一回の授業で配布するレジメを必ず目を通してから授業を受けること。
授業後は、宿題を毎回提出のこと
教科書
  • なし
参考書等
  • 材料組織学, 杉本孝一 他, (朝倉書店), ISBN: ISBN:9784254240115
  • 金属物理化学, 粟倉泰弘 他, (日本金属学会), ISBN: ISBN:4889030115
  • Introduction to the Thermodynamics of Materials, D.R.Gaskell, ISBN: ISBN:9781591690436