授業情報/Course information

開講学期/Course Start 2021年度/Academic Year  後期/Second
開講曜限/Class period 金/Fri 3,金/Fri 4
授業区分/Regular or Intensive 週間授業
対象学科/Department システム理化学科化学生物システムコース
対象学年/Year 3年,4年
授業科目区分/Category 教育課程 システム理化学科
必修・選択/Mandatory or Elective 選択
授業方法/Lecture or Seminar 講義科目
授業科目名/Course Title 物質分離操作
単位数/Number of Credits 2.0
担当教員名/Lecturer 藤本敏行
時間割コード/Registration Code J4128
連絡先/Contact 藤本敏行(H304
5760
fjmt@mmm.muroran-it.ac.jp)
オフィスアワー/Office hours 藤本敏行(月・水曜日 11:55-12:45
応用理化学系学科のホームページまたは教員室前に掲示してあるオフィスアワーで確認してください。
授業が遠隔で行われている間は、E-mailやMoodleのフォーラムでコンタクトしてください。)
実務経験/Work experience
更新日/Date of renewal 2021/09/09
授業のねらい
/Learning Objectives
化学反応や生物の働きによって物質を生成すると,生成物は未反応の原料や副生成物と混合した状態となる場合が多い.そのような混合物は熱力学の第二法則に反するため,自発的に分離することはない.実際にはエネルギーを投入し,分離をする場の圧力や温度を適切に設定することで,分離を行うことができる.この授業では,物理化学的な平衡を応用した気体・液体の分離操作と,物理的な固体の分離操作を取り扱う.これらの分離操作を取扱う際に,コンピュータを用いて数値的に解を得る方法も解説する.
到達度目標
/Outcomes Measured By:
1.物質の分離の原理を説明できる.
2.粒子の運動方程式と流体中での運動を説明できる.
3.Fickの拡散の法則を説明できる.
4.溶解平衡と気液平衡を説明できる.
5.粒子の大きさによる固体の分離操作を説明できる.
6.溶解平衡を利用した気液系,液液系の分離操作を説明できる.
7.気液平衡を利用した二液系混合物の分離操作を説明できる.
8.溶解平衡と気液平衡を利用した連続的な分離操作を説明できる.
9.分離という化学システムを,コンピュータプログラムを用いて計算できる.
授業計画
/Course Schedule
総授業時間数(実時間): 22.5時間

第1回:ガイダンス・物質の分離の原理と方法
第2回*:粒子の運動方程式と流体中での運動の解析(Euler法とRunge-Kutta法による常微分方程式の数値解)
第3回*:粒子の大きさによる固体の分離操作
第4回*:Fickの拡散の法則と気液系の溶解平衡
第5回*:気液系の溶解平衡を利用した分離速度の解析(一次元拡散方程式の数値解法)
第6回*:気液系の溶解平衡を利用した連続的な分離操作
第7回*:演習(前半)
第8回:中間試験
第9回:気液平衡と二成分混合物の分離における質量保存
第10回*:二成分混合物の分離の解析(Simpson法による数値積分)
第11回*:気液平衡を利用した連続的な分離操作
第12回*:液液系の溶解平衡の基礎
第13回*:液液系の溶解平衡を利用した分離操作
第14回*:液液系の溶解平衡を利用した連続的な分離操作
第15回*:演習(後半)
定期試験

新型コロナウイルス感染症の流行状況に伴い、学生への十分な周知のもと、授業計画・授業実施方法は変更する可能性があります。

各回の学習時間の目安は、事前・事後合わせて4時間必要です。
教科書
/Required Text
資料を必要に応じて配布する.
教科書・参考書に関する備考 資料を必要に応じて配布する。
成績評価方法
/Grading Guidelines
中間試験40%,定期試験40%,小テスト20%の割合で評価する.
達成度目標の1,2,3,5,6,8,9は中間試験と小テストで評価する.
達成度目標の4,6,7,8,9は定期試験と小テストで評価する.
新型コロナウイルス感染症の流行状況に伴い、学生への十分な周知のもと、成績評価方法は変更する可能性があります。
履修上の注意
/Notices
30分以上の遅刻は出席と認めない.
再試験は行わない.
学習・教育目標との対応
/Learning and Educational Policy
学生便覧「学習目標と授業科目との関係表」参照
関連科目
/Related course
数学,情報系科目,輸送現象論,化学反応操作など
No. 回(日時)
/Time (date and time)
主題と位置付け(担当)
/Subjects and instructor's position
学習方法と内容
/Methods and contents
備考
/Notes
該当するデータはありません
Active learning 1-1
/主体的学修(反転授業,小テスト,振り返り 等)
授業計画で*を付した12回の授業の初めには,前回の授業で取り扱った内容の小テストを行うので準備しておくこと.
Active learning 1-2
/上記項目に係るALの度合い
15%未満
Active learning 2-1
/対話的学修(グループ学習,協働,調査体験 等)
該当なし
Active learning 2-2
/上記項目に係るALの度合い
該当なし
Active learning 3-1
/深い学修(複数科目の知識の総合化や問題解決型学修 等)
該当なし
Active learning 3-2
/上記項目に係るALの度合い
該当なし