科目概要

対象年度 2004
教育課程名 昼間コース 主専門教育課程 学科別科目
授業科目名 熱力学
Subject Name Thermodynamics
単位数 2
必修・選択の別 必修
対象学科・学年 材料物性工学科1年
開講時期 前期
授業方法 講義
担当教官 平井伸治
教官室番号 K-204
連絡先(Tel) 46-5636
連絡先(E-Mail) hirai@mmm.muroran-it.ac.jp


シラバス

授業のねらい
授業の目標  熱力学とは熱と仕事およびその相互変換に関する学問であり、熱力学第一法則と第二法則の二つの自然法則に基礎を置いている。この二つの法則を駆使し、論理的推論を行うことにより材料の持つ多くの性質を関連付け、さらに材料に生じる多くの物理・化学的変化について洞察することができる。本講では、熱力学の第一歩として熱力学第一法則の基礎的な概念や定義を理解することを目的とする。  
授業計画 第2週から第6週までは教科書中第1章「気体の性質」、第7週から第10週までは第2章「第一法則:概念」、第11週から第14週までは第3章「第一法則:方法論」に沿って講義を進める。

第1週  はじめに:熱力学とはどんな学問か
第2週  完全気体:(1)圧力の定義、熱平衡の概念
第3週       (2)完全気体の法則、モル分率と分圧
第4週  実在気体:(1)分子間相互作用
第5週       (2)ファンデルワールスの状態方程式
第6週       (3)臨界状態、ファンデルワールス等温線
第7週  第一法則の基本概念:仕事、熱、内部エネルギーの概念
第8週  仕事と熱:不可逆・可逆過程、エンタルピー
第9週  熱化学: (1)標準エンタルピー変化
第10週      (2)Hessの法則、Born-Haberのサイクル
第11週 エンタルピーの温度依存性:定容比熱と定圧比熱、kirchhoffの法則
第12週 状態関数:(1)状態関数の概念
第13週      (2)ジュールトムソン効果、定容比熱と定圧比熱の関係
第14週 断熱膨張の仕事:不可逆・可逆断熱膨張
第15週 まとめおよび第二法則の紹介
教科書及び教材 教科書:P.W.Atkins著 千原秀吉昭・中村亘男訳
「アトキンス 物理化学 上(第6版)」(東京化学同人)
(第1章〜第3章)
参考書
成績評価方法 毎回、演習を課して理解度を評価しながら講義を進める。また、成績は出席状況、定期試験結果などから総合して評価する。 
 
履修条件等 「熱力学演習」において偏導関数を理解する。
教官からのメッセージ
その他