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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)
A．目的と概要
熱力学の基本構造，熱力学的な系の変化の特徴，また，エントロピーや自由エネルギーなどの熱系に特有な物理量について学習する．
B．達成目標
熱力学の基礎的事項を理解し，どのような操作が可能でどのような操作が不可能なのかを判断できるようにする．また，熱力学の恒等式やマクスウェルの関係式を使いこなして具体的な問題を解く力を身につける．
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)
A. Purpose and summary.
In this course, students study the fundamentals of thermodynamics, including the properties of the transitions of thermodynamic systems and the thermodynamic quantities such as entropy and free energy.
B. Goal of study
This course is designed to help students understand the fundamentals of thermodynamics, distinguish thermodynamically possible and impossible protocols, and use thermodynamic relations to calculate the quantities of given systems.
温度，圧力，エントロピー，自由エネルギーなど熱力学の基礎概念および熱力学体系を学ぶ．また，これらの理解に基づき種々の熱力学的現象や熱機器の動作メカニズムを学ぶ．さらに，非平衡系における熱力学の諸現象を知る．
Basic thermodynamic concept like temperature, pressure, entropy, and free energy and thermodynamic framework is discussed. Based on the understanding of these basic thermodynamic ideas, various thermodynamic phenomena and operating mechanisms of thermal components are studied. In addition, some phenomena of non-equilibrium thermodynamics are learned.
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.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
この授業ではGoogle Classroomを使用して講義資料と講義情報を発信します。
１．目的
材料の製精錬及び製造プロセスの基礎となる物理化学の修得を目的とする。
２．概要
物理化学を主に化学熱力学の立場から講義する。エンタルピー、エントロピー、自由エネルギー等の
概念および熱力学諸法則を基礎とした物質の状態変化や化学反応の平衡論を学ぶ。
毎回、課題（レポート）を出す。
３．達成目標等
この授業では、主に以下の能力を修得することを目標とする。
・本学科の学習・教育到達目標のA，B，Cに関する能力を含めて修得する。
・材料の製精錬や製造プロセスの基礎となる物理化学の諸法則、物質の状態変化や化学反応平衡を理解し、それらの意義を説明しうる能力を修得する。
・物理化学の諸法則等の理解を通して、材料工学に関する基礎知識及びその周辺の一般工学に関しての基礎知識、課題を正確に理解する能力を修得する。
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the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
In this course, Google Classroom will be used to give students lecture references and lecture information.
1. Aim
To understand the physical chemistry of materials for their smelting, refining and manufacturing processes
2. Outline
The physical chemistry of materials is lectured from the point of view of chemical thermodynamics. Students learn about the concept of thermodynamic functions, such as enthalpy, entropy and free energy, equilibrium of phases and chemical reactions with the base of thermodynamic principles/laws. Assignments will be given every week.
3. Outcomes
・To acquire the ability of items A, B and C listed in the academic purposes of our department
・To understand the thermodynamics principles/laws for materials smelting/refining/manufacturing processes and to acquire the ability to explain their significance
・To acquire the basic knowledge of materials science/engineering and its related engineering fields and the ability to accurately understand issues through understanding thermodynamic principles/laws
熱力学は固体，液体，気体を構成する分子，原子，電子等の非常に多くの粒子の集団を扱う方法であり，その応用範囲は化学，物理，工学の多岐の分野にわたる．例えば，気体の性質，化学反応，エネルギー変換，ヒートポンプ，電解液中のイオン，固体中の電子，相転移などである．そこでは，少数の物体を扱う力学では表れない温度やエントロピーなどの概念が登場する．
本講義では，熱と仕事および多数の粒子の集団が持つ重要な性質であるエントロピーの明確な理解と，それらを元にした熱力学の基礎的な概念の習得を目的とする．前述の通り，熱力学の応用は多岐にわたるが，講義内容は基本的な内容に絞り，本講義の学習内容を元に，それぞれの専門分野の教科書で自学自習できるようになることを目指す．
Thermodynamics is a field of study that deals with a very large number of particles such as molecules, atoms, and electrons that consist of solids, liquids, and gases, and has a wide range of applications in chemistry, physics, and engineering. Examples include the properties of gases, chemical reactions, energy conversion, heat pumps, ions in electrolytes, electrons in solids, and phase transitions. Concepts such as temperature and entropy, which do not appear in mechanics that deals with a small number of objects, are introduced.
The object of this class is to provide students with a clear understanding of heat, work, and entropy, which are important properties of a group of many particles, and to master basic concepts of thermodynamics based on these properties. As mentioned above, thermodynamics has a wide range of applications, but the content of the lecture is limited to the basics, and the aim is to enable students to learn by themselves using textbooks in their respective fields of specialization based on what they learn in this lecture.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
本講義はGoogle Classroomを使用します．
クラスコード: y4ojaiu
１．目的
複雑な伝熱・物質輸送のメカニズムを幅広いスケールに渡って学ぶ．
２．概要
伝熱学で習得した伝熱現象の基礎知識を踏まえ，幅広いスケールに渡って熱・物質輸送現象のメカニズムを講義する．
３．達成目標等
・ミクロスケールから熱力学の概念を捉え直し，統計物理学の基礎的概念を理解する．
・熱・物質輸送現象をミクロ・マクロスケールに渡って原理的に理解し，応用について考察できる．
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)
This class uses Google Classroom.
Class code: y4ojaiu
In this course, heat and mass transport phenomena are discussed from a broader viewpoint ranging from microscale to macroscale. Thermodynamic quantities are revisited with microscopic descriptions. The basic principles of statistical physics are given in order to understand the relationship between macroscopic thermodynamics and microscopic mechanics. Based on the above basics, the derivation of governing equations for mass transport phenomena, essential analogy between heat transfer and mass transfer, and application cases in the engineering are discussed.