単位数: 2. 担当教員: 野村 慎一郎. 開講年度: 2024. 科目ナンバリング: TMA-MEE322J.
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Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
本講義でGoogle Classroomを使用する場合、クラスコードは「uuwamg3」である。
本講義では，熱力学Ⅰで学んだ第一法則および第二法則に基づく理論体系の下で，主に水溶液の化学熱力学について詳しく学び、熱力学データに基づく平衡定数の算出と、化学平衡に関する熱力学的取り扱いについて理解する。このような化学熱力学の知識は、環境や生体の恒常性を担う化学平衡システムの理解，ならびに電池，センサ，医用機器などの材料やデバイス設計などに不可欠である。本講義を通じて，環境，エネルギーおよび生体システムと機械工学の関連を、化学熱力学的な側面からで説明できるようになる。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
When Google Classroom is used for this lecture, the class code is "uuwamg3".
In this lecture, the chemical thermodynamics of the aqueous solution is mainly lectured using the first and second laws of thermodynamics. Students understand the use of thermodynamics related to chemical equilibrium and learn about the calculation of the equilibrium constant based on the thermodynamic data. The knowledge of chemical thermodynamics is essential to understand the environmental and biological systems and to design sensors, batteries, and medical devices. Students learn the basis for the application of chemical thermodynamics to the mechanical engineering of the environment, energy and biological systems through this lecture.
講義資料を配布し、それを中心に講義を行う。
１． 熱力学第一法則と化学反応
２． 熱力学第二法則と化学反応
３． 化学ポテンシャルと化学平衡
４． 自由エネルギーと相平衡
５． 平衡と状態変化（相界面、相律）
６． 理想気体・液体の性質
７． 実在気体・溶液の性質
８． 酸と塩基の化学反応
９． 錯体と溶解の化学反応
１０． 酸化還元反応
１１． エネルギー変換（１）燃焼
１２． エネルギー変換（２）電池
１３． 環境と化学熱力学
１４． 生体システムと化学熱力学
１５． まとめと試験
1. First law of thermodynamics and chemical reaction
2. Second law of thermodynamics and chemical reaction
3. Chemical potential and chemical equilibrium
4. Free energy and phase equilibrium
5. Equilibrium and phase change
6. Ideal gas and liquid
7. Real gas and liquid
8. Acid-base equilibrium
9. Complex formation equilibrium
10. Reaction of redox and dissolution
11. Energy conversion: Combustion
12. Energy conversion: Battery
13. Environment and chemical thermodynamics
14. Biological systems and chemical thermodynamics
15. Summary and Examination
受講生は復習を十分に行うこと。
Students are expected to review for each class.
期末試験の結果に、出席状況も考慮したレポート等を加味して評価する。