エネルギー・材料熱化学1(材エネ)

科目ナンバリング U-ENG25 35118 LJ75 開講年度・開講期 2021 ・ 前期
単位数 2 単位 授業形態 講義
配当学年 対象学生
使用言語 日本語 曜時限 月3
教員 平藤 哲司 (エネルギー科学研究科 教授)
長谷川 将克 (エネルギー科学研究科 准教授)
授業の概要・目的 省エネルギー・省資源を目指して、材料の生産・リサイクルプロセスや廃棄物の再資源化を考えるためには、熱化学的な解析が必要となる
本講義では、熱化学の基礎事項について、「使えるようになること」に重点を置いて講義する

到達目標 高温プロセスにおける化学エネルギーの取り扱いと計算方法について理解する
熱化学を応用する上で必要となる状態図やデータ集の使い方を習得する
授業計画と内容 熱化学の基礎:3回
     熱力学第1法則、第2法則、第3法則
     熱力学データ集の使い方
     エンタルピー、エントロピー、自由エネルギーの計算
     相変態
     理論燃焼温度、蒸気圧の計算
Ellingham図と平衡:3回
     Ellingham図の使い方、作り方
     化学反応と平衡定数
     ガス成分間の平衡
溶体の熱化学(その1):2回
     溶体の熱化学の基礎
     部分モル量と相対部分モル量、活量
     理想溶体モデル
溶体の熱化学(その2):3回
     二元系状態図と自由エネルギーの関係
     全率固溶体、共晶、包晶、偏晶
     化合物の標準生成自由エネルギー変化
溶体の熱化学(その3):2回
     活量の標準状態変換
まとめ:1回
     総合演習、学習到達度の確認
フィードバック授業:1回
     演習(クイズ)の回答から、理解不足と考えられる箇所を補講する
     教室で学生から直接受けた質問に回答する
成績評価の方法・観点 定期試験の成績(100点満点)で評価する
ただし、各講義での演習(クイズ)の成績を考慮することがある
履修要件 2回生配当の熱力学を履修していることが望ましい
授業外学習(予習・復習)等 予習では、各項目の基礎的事項について、2回生配当の熱力学を復習しておくことが望ましい
復習に役立てるため、PandAから提出された演習(クイズ)は採点した後返却する
演習(クイズ)の解答例は、PandAに掲示する
復習では、テキストに記載されている演習問題も解くことが望ましい
教科書 講義中にテキストを配布する
また、必要に応じて講義資料を配布する(PandAに掲載)
参考書等 金属物理化学, 日本金属学会編, (日本金属学会), ISBN:4889030115
見方・考え方合金状態図, 三浦憲司, 福富洋志, 小野寺秀博, (オーム社), ISBN:4274087441
Introduction to metallurgical thermodynamics, David R. Gaskell, (Scripta Pub. Co), ISBN:0070229457
Treatise on process metallurgy, vol.1 Process fundamentals, Seshadri Seetharaman編, (Elsevier), ISBN:9780080969862
関連URL http://www.lupin.mtl.kyoto-u.ac.jp/class.html
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