(IMAC-U)熱力学Ⅰ / (IMAC-U)Thermodynamics I  

  早川 晃弘, 徳増 崇  

  工  

   

   

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)

１．目的

 熱力学の基本概念と基礎原理を理解し、工業への応用力を養成することを目的とする。特に、近年重要となってきた、地球規模の環境問題に関わるエネルギーの有効利用や省エネルギーの基本概念を理解する。さらに、エンジンや発電所などの熱流体機器の動作原理を学び、人類が限られたエネルギー資源を有効に利用する基本原理を学ぶ。

２．概要

 熱力学の基本原理である系・物質・エネルギーの基本概念から始まり、熱力学第１法則と第２法則を理解し、物質の状態変化を定量的に学ぶ。さらに、ピストンエンジン・ジェットエンジン・蒸気サイクル・冷凍機などの熱機関の動作原理と効率の習得を通して、エネルギーの有効利用についての基本概念を理解する。さらに、物質の状態量変化に関する一般関係やエクセルギー（有効エネルギー）も学ぶ。

３．達成目標等

 この講義では、主に以下の事柄を理解し修得することを目標とする。

 ・熱力学の基本概念の理解と定量的計算が可能な応用力の修得

 ・熱機関の動作原理を理解し、実在機器の基本的な性能や効率計算ができるようになること

 ・地球規模の環境問題を念頭において、エネルギーの有効利用の基本概念を理解すること

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)

1. Objectives

Our main objective is to understand the basic concept and principle of thermodynamics and apply the knowledge to the industries. We will also learn about effective utilization of energy and energy saving, which have been closely related to global environmental problems which become important now. In addition, through learning about the operation principles of thermal fluid apparatus like engine and power plant, we will study the fundamental principles in which human beings use the limited energy resource efficiently.

2. Overviews

We will start with the basic principle of thermodynamics such as the concept of system, matter and energy, and understand the first and second laws of thermodynamics. We will also learn about the state changes of matter quantitatively. Moreover, we will learn about the operation principles and efficiency of heat engine, such as piston engine, jet engine, steam cycle and refrigeration machine. Through the knowledge, we will understand the basic concept.

3. Goals

This course aims to mainly understand and achieve three primary goals mentioned below:

(1) To understand the basic concept of thermodynamics and to acquire the quantitative calculation ability.

(2) To understand the operation principles of heat engine and estimate the fundamental characteristics and efficiency of real heat engine with the knowledge.

(3) To understand the basic concept of effective utilization of energy with global environmental problems in mind of effective utilization of energy. We will comprehend the general thermodynamic relation about the state changes of matter and exergy (effective energy).

  熱力学A / Thermodynamics A  

  上髙原 理暢, 岡本 敦  

  工  

   

   

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)

Google classroom のコード u4gjlb5

１．目的

 熱力学の基本概念と基礎原理を理解し、工業への応用力を養成することを目的とする。特に、近年重要となってきた、地球規模の環境問題に関わるエネルギーの有効利用や省エネルギーの基本概念を理解する。さらに、エンジンや発電所などの熱流体機器の動作原理を学び、人類が限られたエネルギー資源を有効に利用する基本原理を学ぶ。

２．概要

 熱力学の基本原理である系・物質・エネルギーの基本概念から始まり、熱力学第１法則と第２法則を理解し、物質の状態変化を定量的に学ぶ。さらに、ピストンエンジン・ジェットエンジン・蒸気サイクル・冷凍機などの熱機関の動作原理と効率の習得を通して、エネルギーの有効利用についての基本概念を理解する。さらに、物質の状態量変化に関する一般関係やエクセルギー（有効エネルギー）も学ぶ。

３．達成目標等

 この講義では、主に以下の事柄を理解し修得することを目標とする。

 ・熱力学の基本概念の理解と定量的計算が可能な応用力の修得

 ・熱機関の動作原理を理解し、実在機器の基本的な性能や効率計算ができるようになること

 ・地球規模の環境問題を念頭において、エネルギーの有効利用の基本概念を理解すること

本講義は、Google Classroomを利用する場合がある。その場合のクラスコードは「u4gjlb5」である。

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)

Code of Google classroom u4gjlb5

1. Objectives

Our main objective is to understand the basic concept and principle of thermodynamics and apply the knowledge to the industries. We will also learn about effective utilization of energy and energy saving, which have been closely related to global environmental problems which become important now. In addition, through learning about the operation principles of thermal fluid apparatus like engine and power plant, we will study the fundamental principles in which human beings use the limited energy resource efficiently.

2. Overviews

We will start with the basic principle of thermodynamics such as the concept of system, matter and energy, and understand the first and second laws of thermodynamics. We will also learn about the state changes of matter quantitatively. Moreover, we will learn about the operation principles and efficiency of heat engine, such as piston engine, jet engine, steam cycle and refrigeration machine. Through the knowledge, we will understand the basic concept of effective utilization of energy.We will comprehend the general thermodynamic relation about the state changes of matter and exergy (effective energy).

3. Goals

This course aims to mainly understand and achieve three primary goals mentioned below:

(1) To understand the basic concept of thermodynamics and to acquire the quantitative calculation ability.

(2) To understand the operation principles of heat engine and estimate the fundamental characteristics and efficiency of real heat engine with the knowledge.

(3) To understand the basic concept of effective utilization of energy with global environmental problems in mind.

Google Classroom may be used for this lecture. In that case, the class code is "u4gjlb5".

  熱力学Ⅰ / Thermodynamics I  

  琵琶 哲志  

  工  

   

   

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)

１．目的

 熱力学の基本概念と基礎原理を理解し、工業への応用力を養成することを目的とする。特に、近年重要となってきた、地球規模の環境問題に関わるエネルギーの有効利用や省エネルギーの基本概念を理解する。さらに、エンジンや発電所などの熱流体機器の動作原理を学び、人類が限られたエネルギー資源を有効に利用する基本原理を学ぶ。

２．概要

 熱力学の基本原理である系・物質・エネルギーの基本概念から始まり、熱力学第１法則と第２法則を理解し、物質の状態変化を定量的に学ぶ。さらに、ピストンエンジン・ジェットエンジン・蒸気サイクル・冷凍機などの熱機関の動作原理と効率の習得を通して、エネルギーの有効利用についての基本概念を理解する。さらに、物質の状態量変化に関する一般関係やエクセルギー（有効エネルギー）も学ぶ。

３．達成目標等

 この講義では、主に以下の事柄を理解し修得することを目標とする。

 ・熱力学の基本概念の理解と定量的計算が可能な応用力の修得

 ・熱機関の動作原理を理解し、実在機器の基本的な性能や効率計算ができるようになること

 ・地球規模の環境問題を念頭において、エネルギーの有効利用の基本概念を理解すること

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)

1. Objectives

Our main objective is to understand the basic concept and principle of thermodynamics and apply the knowledge to the industries. We will also learn about effective utilization of energy and energy saving, which have been closely related to global environmental problems which become important now. In addition, through learning about the operation principles of thermal fluid apparatus like engine and power plant, we will study the fundamental principles in which human beings use the limited energy resource efficiently.

2. Overviews

We will start with the basic principle of thermodynamics such as the concept of system, matter and energy, and understand the first and second laws of thermodynamics. We will also learn about the state changes of matter quantitatively. Moreover, we will learn about the operation principles and efficiency of heat engine, such as piston engine, jet engine, steam cycle and refrigeration machine. Through the knowledge, we will understand the basic concept.

3. Goals

This course aims to mainly understand and achieve three primary goals mentioned below:

(1) To understand the basic concept of thermodynamics and to acquire the quantitative calculation ability.

(2) To understand the operation principles of heat engine and estimate the fundamental characteristics and efficiency of real heat engine with the knowledge.

(3) To understand the basic concept of effective utilization of energy with global environmental problems in mind of effective utilization of energy. We will comprehend the general thermodynamic relation about the state changes of matter and exergy (effective energy).

  熱力学Ⅰ / Thermodynamics I  

  中村 寿  

  工  

   

   

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)

１．目的

 熱力学の基本概念と基礎原理を理解し、工業への応用力を養成することを目的とする。特に、近年重要となってきた、地球規模の環境問題に関わるエネルギーの有効利用や省エネルギーの基本概念を理解する。さらに、エンジンや発電所などの熱流体機器の動作原理を学び、人類が限られたエネルギー資源を有効に利用する基本原理を学ぶ。

２．概要

 熱力学の基本原理である系・物質・エネルギーの基本概念から始まり、熱力学第１法則と第２法則を理解し、物質の状態変化を定量的に学ぶ。さらに、ピストンエンジン・ジェットエンジン・蒸気サイクル・冷凍機などの熱機関の動作原理と効率の習得を通して、エネルギーの有効利用についての基本概念を理解する。さらに、物質の状態量変化に関する一般関係やエクセルギー（有効エネルギー）も学ぶ。

３．達成目標等

 この講義では、主に以下の事柄を理解し修得することを目標とする。

 ・熱力学の基本概念の理解と定量的計算が可能な応用力の修得

 ・熱機関の動作原理を理解し、実在機器の基本的な性能や効率計算ができるようになること

 ・地球規模の環境問題を念頭において、エネルギーの有効利用の基本概念を理解すること

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)

1. Objectives

Our main objective is to understand the basic concept and principle of thermodynamics and apply the knowledge to the industries. We will also learn about effective utilization of energy and energy saving, which have been closely related to global environmental problems which become important now. In addition, through learning about the operation principles of thermal fluid apparatus like engine and power plant, we will study the fundamental principles in which human beings use the limited energy resource efficiently.

2. Overviews

We will start with the basic principle of thermodynamics such as the concept of system, matter and energy, and understand the first and second laws of thermodynamics. We will also learn about the state changes of matter quantitatively. Moreover, we will learn about the operation principles and efficiency of heat engine, such as piston engine, jet engine, steam cycle and refrigeration machine. Through the knowledge, we will understand the basic concept.

3. Goals

This course aims to mainly understand and achieve three primary goals mentioned below:

(1) To understand the basic concept of thermodynamics and to acquire the quantitative calculation ability.

(2) To understand the operation principles of heat engine and estimate the fundamental characteristics and efficiency of real heat engine with the knowledge.

(3) To understand the basic concept of effective utilization of energy with global environmental problems in mind of effective utilization of energy. We will comprehend the general thermodynamic relation about the state changes of matter and exergy (effective energy).

  熱力学Ⅰ / Thermodynamics I  

  丸田 薫  

  工  

   

   

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)

１．目的

 熱力学の基本概念と基礎原理を理解し、工業への応用力を養成することを目的とする。特に、近年重要となってきた、地球規模の環境問題に関わるエネルギーの有効利用や省エネルギーの基本概念を理解する。さらに、エンジンや発電所などの熱流体機器の動作原理を学び、人類が限られたエネルギー資源を有効に利用する基本原理を学ぶ。

２．概要

 熱力学の基本原理である系・物質・エネルギーの基本概念から始まり、熱力学第１法則と第２法則を理解し、物質の状態変化を定量的に学ぶ。さらに、ピストンエンジン・ジェットエンジン・蒸気サイクル・冷凍機などの熱機関の動作原理と効率の習得を通して、エネルギーの有効利用についての基本概念を理解する。さらに、物質の状態量変化に関する一般関係やエクセルギー（有効エネルギー）も学ぶ。

３．達成目標等

 この講義では、主に以下の事柄を理解し修得することを目標とする。

 ・熱力学の基本概念の理解と定量的計算が可能な応用力の修得

 ・熱機関の動作原理を理解し、実在機器の基本的な性能や効率計算ができるようになること

 ・地球規模の環境問題を念頭において、エネルギーの有効利用の基本概念を理解すること

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)

1. Objectives

Our main objective is to understand the basic concept and principle of thermodynamics and apply the knowledge to the industries. We will also learn about effective utilization of energy and energy saving, which have been closely related to global environmental problems which become important now. In addition, through learning about the operation principles of thermal fluid apparatus like engine and power plant, we will study the fundamental principles in which human beings use the limited energy resource efficiently.

2. Overviews

We will start with the basic principle of thermodynamics such as the concept of system, matter and energy, and understand the first and second laws of thermodynamics. We will also learn about the state changes of matter quantitatively. Moreover, we will learn about the operation principles and efficiency of heat engine, such as piston engine, jet engine, steam cycle and refrigeration machine. Through the knowledge, we will understand the basic concept

3. Goals

This course aims to mainly understand and achieve three primary goals mentioned below:

(1) To understand the basic concept of thermodynamics and to acquire the quantitative calculation ability.

(2) To understand the operation principles of heat engine and estimate the fundamental characteristics and efficiency of real heat engine with the knowledge.

(3) To understand the basic concept of effective utilization of energy with global environmental problems in mind.of effective utilization of energy. We will comprehend the general thermodynamic relation about the state changes of matter and exergy (effective energy).

  エネルギー環境論 / Advanced energy and environment  

  川田 達也  

  環境  

   

  後期 月曜日 2講時  

エネルギー利用の急速な増加に伴う環境負荷の増大は，人類にとって今後数十年間で最も重大な問題のひとつと考えられている。本講義では，環境負荷のより小さいエネルギー利用を実現するために開発が進められている様々なエネルギー変換技術について，熱力学と材料科学をベースに概観し，その将来を展望する。特に，再生可能エネルギーの利用に不可欠な電気化学エネルギー変換について，その原理や最新の技術開発状況について紹介する。

  化学Ｂ  

  前山 俊彦  

  工（13～14組）  

  2セメスター  

  後期 水曜日 3講時 川北キャンパスB103  

化学熱力学および平衡の基礎的な概念と考え方を学び，異なる相が共存する場合や反応をともなう場合の物理化学現象の取り扱い方を学習する。

The students learn the basic concepts of chemical thermodynamics and equilibrium, and how to unserstand physicochemical phenomena relating different phases with or without reactions.

  化学Ｂ  

  山田 高広  

  工（1～5組）②  

  3セメスター  

  前期 木曜日 3講時 川北キャンパスB103  

化学熱力学および平衡の基礎的な概念と考え方を学び，異なる相が共存する場合や反応をともなう場合の物理化学現象の取り扱い方を学習する。

The students learn the basic concepts of chemical thermodynamics and equilibrium, and how to understand physicochemical phenomena relating different phases with or without reactions.

  物理学Ｃ  

  許 皛  

  工（6～10、13組）  

  3セメスター  

  前期 水曜日 2講時 川北キャンパスA307  

熱に関する物理の理解を深めることを目的とします。熱力学に関する概念や法則を理解し、全体のなかでの位置づけと相互関係を把握し、専門科目で履修できる統計力学、量子力学、固体物性学の理解に役立つものとします。

This lecture aims to deepen the understanding of the physics about heat (thermodynamics). Students are expected to understand the concepts and the laws of thermodynamics. This lecture would be useful for the understanding of statistical mechanics, quantum mechanics, and solid state physics in specialized subjects.

  エネルギー材料科学 / Material science for energy  

  小俣 孝久, 飯塚 淳, 大塚 誠, 加納 純也, 柴田 悦郎, 高橋 英志, 福山 博之  

  工  

   

   

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)

[2023年度講義の情報]　本講義に関してはGoogle Classroomのクラスコード　ww7xgxv　でお知らせします。上手く接続できない場合などは高橋英志教授(hideyuki.takahashi.c2@tohoku.ac.jp)までメール連絡を下さい。メール送信後数日以内に高橋より返事が無い場合は、届いていないことを意味しますので、再送等をお願いいたします。

目的：

本講義では，電子エネルギー材料、化学エネルギー材料、再生可能エネルギー利用技術について概説し、それらエネルギー材料を支える材料プロセスおよびエネルギ材料を用いたデバイス応用について理解することを目的とする。

概要：

本講義は、総論、電子エネルギー材料、化学エネルギー材料および再生可能エネルギー利用技術から構成されるオムニバス形式の講義である。総論では、エネルギー材料の基礎となる熱力学の法則などについて概説する。電子エネルギー材料では、太陽電池や熱電変換材料について、化学エネルギー材料では、水素製造・貯蔵用材料 ＋ 二次電池材料、光触媒や燃料電池材料について基礎から応用まで学習する。再生可能エネルギー利用技術では、バイオマスを取り上げ、その種類やエネルギー源としての利用について学習する。

達成方法：

各講義を受講することに加え、講義に関連する内容について、さらに小テストあるいはレポートが課される。これらに取り組むことによって、エネルギー材料科学に関する知識を身につけ、自らエネルギー材料に関する課題を設定する力を養う。

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)

[2023 class information] Please contact to Google Classroom ww7xgxv if you join to this class. If you cannot access to this classroom, please send e-mail to Prof. Takahashi (hideyuki.takahashi.c2@tohoku.ac.jp) .

This course provides overview of materials science for energy, electronic materials for energy, materials for energy through chemical reactions, and utilization of renewable energy including their material processes and device applications.

Students learn materials science for energy through an omnibus style course. In the overview, fundamental thermodynamics and some device application for energy are lectured. Solar cells and thermoelectric materials are lectured in the electronic materials for energy. Materials for hydrogen generation/storage, secondary batteries, photocatalysts and fuel cells are lectured in the materials for energy through chemical reactions. Finally, biomass is lectured in the utilization of renewable energy.