今後の予定 7日目 11月 4日 口頭報告レポート押印 前回押印したレポートの回収 口頭報告の進め方についての説明 講義(4章),班で討論

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2007/01/27 - 卒業論文合同発表会 - ♪ 早稲田大学理工学部 電気・情報生命工学科4年 神保直史 熱音響管の解析とシミュレーション.
1 重力 力に従って落下 → E P 減少 力に逆らって上昇 → E P 増加 落下・上昇にともなう重力ポテンシャルエネルギー 変化 P32 図2-5 力が大きいほど E P の 増減は大きくなる. ポテンシャルエネルギーと力の関係.
1 今後の予定 8 日目 11 月 17 日(金) 1 回目口頭報告課題答あわせ, 第 5 章 9 日目 12 月 1 日(金) 第 5 章の続き,第 6 章 10 日目 12 月 8 日(金) 第 6 章の続き 11 日目 12 月 15 日(金), 16 日(土) 2 回目口頭報告 12 日目 12.
ヒートポンプによる冷暖房の原理 物理化学III
内燃機関と外燃機関.
2009年6月25日 熱流体力学 第11回 担当教員: 北川輝彦.
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4・6 相境界の位置 ◎ 2相が平衡: 化学ポテンシャルが等しい     ⇒ 2相が共存できる圧力と温度を精密に規定     ・相 α と β が平衡
相の安定性と相転移 ◎ 相図の特徴を熱力学的考察から説明 ◎ 以下の考察
1.ボイルの法則・シャルルの法則 2.ボイル・シャルルの法則 3.気体の状態方程式・実在気体
◎ 本章  化学ポテンシャルという概念の導入   ・部分モル量という種類の性質の一つ   ・混合物の物性を記述するために,化学ポテンシャルがどのように使われるか   基本原理        平衡では,ある化学種の化学ポテンシャルはどの相でも同じ ◎ 化学  互いに反応できるものも含めて,混合物を扱う.
医薬品素材学 I 1 物理量と単位 2 気体の性質 1-1 物理量と単位 1-2 SI 誘導単位の成り立ち 1-3 エネルギーの単位
自己重力多体系の 1次元シミュレーション 物理学科4年 宇宙物理学研究室  丸山典宏.
医薬品素材学 I 3 熱力学 3-1 エネルギー 3-2 熱化学 3-3 エントロピー 3-4 ギブズエネルギー 平成28年5月13日.
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2009年4月23日 熱流体力学 第3回 担当教員: 北川輝彦.
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2009年5月28日 熱流体力学 第7回 担当教員: 北川輝彦.
5章 物質の三態(気体・液体・固体)と気体の法則 2回
一成分、二相共存系での平衡 一成分 固液共存系    氷-水.
反応性流体力学特論  -燃焼流れの力学- 燃焼の流体力学 4/22,13 燃焼の熱力学 5/13.
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◎ 本章  化学ポテンシャルという概念の導入   ・部分モル量という種類の性質の一つ   ・混合物の物性を記述するために,化学ポテンシャルがどのように使われるか   基本原理        平衡では,ある化学種の化学ポテンシャルはどの相でも同じ ◎ 化学  互いに反応できるものも含めて,混合物を扱う.
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今後の予定 4日目 10月22日(木) 班編成の確認 講義(2章の続き,3章) 5日目 10月29日(木) 小テスト 4日目までの内容
原子で書いた文字「PEACE ’91 HCRL」.白い丸はMoS2結晶上の硫黄原子.走査型トンネル顕微鏡写真.
22章以降 化学反応の速度 本章 ◎ 反応速度の定義とその測定方法の概観 ◎ 測定結果 ⇒ 反応速度は速度式という微分方程式で表現
課題 熱力学関数 U, H, S, A, G の名称と定義を書け dS, dGの意味を書け ⊿U, ⊿H, ⊿G の意味を書け.
課題 熱力学関数 U, H, S, A, G の名称と定義を書け dS, dGの意味を書け ⊿U, ⊿H, ⊿G の意味を書け.
相の安定性と相転移 ◎ 相図の特徴を熱力学的考察から説明 ◎ 以下の考察
FUT 原 道寛 学籍番号__ 氏名_______
今後の予定(日程変更あり!) 5日目 10月20日(木) 小テスト 1~2章の内容 講義(3章)
2009年4月23日 熱流体力学 第3回 担当教員: 北川輝彦.
課題 1 P. 188.
2008年度 化学熱力学 担当  高原周一.
化学熱力学1日目 2009年度 化学熱力学 担当  高原周一.
2009年7月2日 熱流体力学 第12回 担当教員: 北川輝彦.
低温物体が得た熱 高温物体が失った熱 = 得熱量=失熱量 これもエネルギー保存の法則.
物質機能化学1および演習 注意事項 1. 成績は全て、小テスト、中間テスト、期末テストの点数で決定する。
◎熱力学の最も単純な化学への応用   純物質の相転移
今後の予定 (日程変更あり!) 5日目 10月21日(木) 小テスト 4日目までの内容 小テスト答え合わせ 質問への回答・前回の復習
これらの原稿は、原子物理学の講義を受講している
今後の予定 8日目 11月13日 口頭報告答あわせ,講義(5章) 9日目 11月27日 3・4章についての小テスト,講義(5章続き)
今後の予定 7日目 11月12日 レポート押印 1回目口頭報告についての説明 講義(4章~5章),班で討論
(解答) 式(6.12)  Δp = (ΔH / ΔV )×ln (Tf / Ti)
熱量 Q:熱量 [ cal ] or [J] m:質量 [g] or [kg] c:比熱 [cal/(g・K)] or [J/(kg・K)]
超流動デモ実験 低温物質科学研究センター 松原 明 超流動4Heが見せる不思議な世界 ・超流動4He ・スーパーリーク ・噴水効果
相の安定性と相転移 ◎ 相図の特徴を熱力学的考察から説明 ◎ 以下の考察
2009年5月14日 熱流体力学 第5回 担当教員: 北川輝彦.
2009年6月18日 熱流体力学 第10回 担当教員: 北川輝彦.
ディーゼルエンジンについて 尾崎文香 基礎セミナー発表.
外部条件に対する平衡の応答 ◎ 平衡 圧力、温度、反応物と生成物の濃度に応じて変化する
固体→液体 液体→固体 ヒント P131  クラペイロンの式 左辺の微分式を有限値で近似すると?
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今後の予定 7日目 11月 4日 口頭報告レポート押印 前回押印したレポートの回収 口頭報告の進め方についての説明 講義(4章),班で討論 2日目資料 今後の予定 7日目 11月 4日  口頭報告レポート押印               前回押印したレポートの回収               口頭報告の進め方についての説明               講義(4章),班で討論 8日目 11月11日 1回目口頭報告 9日目 11月18日 1回目口頭報告答あわせ,講義(5章) 10日目 11月25日 3・4章についての小テスト,講義(5・6章) 11日目 12月 2日 講義(6章の続き)              2回目口頭報告課題の発表 12日目 12月 9日 講義(6章の続き),班で討論 13日目 12月16日 2回目口頭報告 14日目  1月13日 2回目口頭報告の答あわせ,エンジンの効率 15日目  1月20日 小テスト,まとめ 16日目  1月27日 定期テスト 本日の課題  口頭報告の準備

気体を圧縮するとなぜ圧力が上がるか? 分子が隙間なく詰まるから? それは液体.(気体の体積は液体の体積の約1000倍) 分子間の距離が近くなるから? 分子間にバネはない.気体なので分子間力は無視できるほど小さい.しかも分子間力は基本的に引力. もとにもどろうとする力がはたらくから? 内壁に分子のぶつかる頻度が増える. →内圧が上がる.→内圧>外圧となる. →内圧=外圧となるまで膨張しようとする. ※ 分子には知性はないので「もとの状態」を覚えていて行動することはない! 狭いところに閉じ込められるから? 分子は狭いから広がろうとは思わない.

2日目資料 重り = 力学的周囲  宇宙 系 恒温槽 = 熱的周囲 P59 図4-3

DEmech 宇宙 w DEtherm q 力学的周囲 DEuniv = 0 系 DE 熱的周囲 系 DE DEK DEP DEel 2日目資料 DEmech 力学的周囲 宇宙 w DEtherm q DEuniv = 0 系 DE 熱的周囲 系 DE DEK DEP DEel T により 変化 (Tに比例) 分子集合 状態に より変化 電子 状態に より変化

理想気体を断熱圧縮させると 温度はどうなるか? 2日目資料 問題1  理想気体を断熱圧縮させると 温度はどうなるか? 圧縮しているのだから温度が下がる?  P V = n R T 断熱だから温度は変わらない?

理想気体を断熱圧縮させると 温度はどうなるか? 2日目資料 問題1  理想気体を断熱圧縮させると 温度はどうなるか? DEmech 力学的周囲 宇宙 w DEuniv DEtherm q 系 DE 熱的周囲

2日目資料 断熱圧縮 おもりが下がると力学的周囲の エネルギー (DEmech)は減少 エネルギーの流れ 系 系の内部エネルギーDEは増加

2日目資料 断熱圧縮 ビデオ教材 断熱圧縮により発火も可能 → ディーゼルエンジン

圧縮 断熱 モデル図 断熱条件で気体を圧縮した場合 力学的周囲 熱的周囲 宇宙 系 エネルギー図 力学的周囲 w 系 q 熱的周囲 2日目資料 モデル図 断熱条件で気体を圧縮した場合 力学的周囲 圧縮 熱的周囲 宇宙 断熱 系 エネルギー図 力学的周囲 w 系 q 熱的周囲 DE mech E DE therm 宇宙 DE univ= 0 DEtherm = 0

- + + + 理想気体の断熱圧縮 DEmech w DEtherm q 力学的周囲 宇宙 DEuniv = 0 系 DE 熱的周囲 2日目資料 理想気体の断熱圧縮 - DEmech 力学的周囲 宇宙 + w DEtherm q DEuniv = 0 + 系 DE 熱的周囲 系 DE + DEK DEP DEel 分子集合 状態 T 化学反応

断熱圧縮と等温圧縮 特別な断熱材を使わずに断熱圧縮をすることができるか? 気体を圧縮する時に温度を一定にするためにはどうすればよいか?

理想気体を1atmの外圧下で断熱膨張させると温度が上がるか, それとも下がるのか? 2日目資料 P60 質問 4-3  理想気体を1atmの外圧下で断熱膨張させると温度が上がるか, それとも下がるのか? 注: 外圧をかけた状態で膨張させるためには減圧すればよい. 雲の発生実験 外圧一定だからw=0?

Heガスを等温圧縮したときの内部エネルギー変化は,正・負・ゼロのいずれか.分子論的理由も添えて答えよ.ただし,Heガスは理想気体とする. 2日目資料 P50 例題3-1 Heガスを等温圧縮したときの内部エネルギー変化は,正・負・ゼロのいずれか.分子論的理由も添えて答えよ.ただし,Heガスは理想気体とする. 系 DE DEK DEP DEel T V 化学反応

DE mech, DEtherm,w ,q の符号は? 2日目資料 問題2 理想気体を等温圧縮したときの DE mech, DEtherm,w ,q の符号は?

- + - + 理想気体の等温圧縮 DEmech w DEtherm q 力学的周囲 宇宙 DEuniv = 0 系 DE 熱的周囲 2日目資料 理想気体の等温圧縮 - DEmech 力学的周囲 宇宙 w + DEtherm q - DEuniv = 0 + 系 DE 熱的周囲 系 DE DEK DEP DEel 分子集合 状態 T 化学反応

圧縮 等温 理想気体 モデル図 等温条件で気体を圧縮した場合 力学的周囲 熱的周囲 宇宙 系 エネルギー図 力学的周囲 w 系 q 熱的周囲 2日目資料 モデル図 等温条件で気体を圧縮した場合 力学的周囲 圧縮 熱的周囲 宇宙 等温 系 理想気体 エネルギー図 力学的周囲 w 系 q 熱的周囲 DE mech E DE therm 宇宙 DE univ= 0 DE = 0

圧縮 断熱 モデル図 断熱条件で気体を圧縮した場合 力学的周囲 熱的周囲 宇宙 系 エネルギー図 力学的周囲 w 系 q 熱的周囲 2日目資料 モデル図 断熱条件で気体を圧縮した場合 力学的周囲 圧縮 熱的周囲 宇宙 断熱 系 エネルギー図 力学的周囲 w 系 q 熱的周囲 DE mech E DE therm 宇宙 DE univ= 0 DEtherm = 0

定積 等温 モデル図 定積・等温条件で発熱反応が起こった場合 力学的周囲 熱的周囲 宇宙 発熱 系 エネルギー図 力学的周囲 w 系 q 2日目資料 モデル図 定積・等温条件で発熱反応が起こった場合 力学的周囲 定積 熱的周囲 宇宙 発熱 系 等温 エネルギー図 力学的周囲 w 系 q 熱的周囲 DE mech E DE therm 宇宙 DE univ= 0 DE mech= 0

2日目資料 エンタルピーとはなにか?  (p61) 定義 P一定のとき 圧力一定のときエンタルピー変化=系の吸熱量 エンタルピー = 熱含量

2日目資料 力学的周囲 宇宙 P DV DH 系 DE 熱的周囲 P62 図4-6 定圧過程では

問題3 DH, PDV ,DE, DEel 300 K,1 atm の定温・定圧条件下において, という反応が起こったとき,以下の量の符号はどうなるか.ただし,この反応は発熱反応である. DH, PDV ,DE, DEel

DH= DE+ PDV DH=-99.2 kJ/mol PDV=-1.2 kJ/mol DE= DH- PDV =-98.0 kJ/mol 熱的周囲 系 DE 力学的周囲 DH P DV ? - - DH= DE+ PDV DH=-99.2 kJ/mol PDV=-1.2 kJ/mol DE= DH- PDV =-98.0 kJ/mol

様々なエネルギーの値の比較 (p64) 多くの場合 共有結合: 約500 kJ/mol → Eel 水素の燃焼熱: 約500 kJ/mol 2日目資料 様々なエネルギーの値の比較  (p64) 共有結合: 約500 kJ/mol → Eel   水素の燃焼熱: 約500 kJ/mol 水素結合: 約20 kJ/mol  → Ep   水の蒸発エンタルピー: 40 kJ/mol  ファンデルワールス力: 約1 kJ/mol → Ep   アルゴンの蒸発エンタルピー: 6.5 kJ/mol PV仕事(300 K,1 atmで1 molの気体発生): 2.4 kJ/mol 分子運動のエネルギー(300 K,RTの値): 2.4 kJ/mol 多くの場合

2日目資料 エアコン(ヒートポンプ)のしくみ 冷房 圧縮機(ポンプ) 低圧 高圧 熱 熱 電気 エネルギー 室内:低温 膨張弁 室外:高温

エアコン(ヒートポンプ)のしくみ 暖房 室内 室内:高温 室外:低温 圧縮機(ポンプ) 高圧 低圧 熱 熱 電気 エネルギー 膨張弁 2日目資料 エアコン(ヒートポンプ)のしくみ 暖房 圧縮機(ポンプ) 室内 高圧 低圧 熱 熱 電気 エネルギー 室内:高温 膨張弁 室外:低温