熱化学Ⅰ

熱化学Ⅰ

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化学工学専攻科目

工学研究科

1年

HETMP5MCA1

2.00単位

講義 (Lecture)

2025年度前期

野﨑 安衣

工学研究科

日本語

目標7

火曜10：30〜12：00・書写C505室

nozaki@eng.u-hyogo.ac.jp

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1◎

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熱力学諸法則を用いて化学反応において目的となる材料を創製する熱力学的条件を求める方法を学習する。また熱力学だけでなく反応速度論や触媒化学を交えての解説により，最もエネルギー効率の良い材料創製プロセスの設計法を理解することを目的とする．
本講義の到達目標は，材料を創製する熱力学的条件を求める方法を説明することができ、熱力学的データを用いて材料創製プロセスを構築できるようになることである．

本講義では，まず学部時に学習した物理化学の内容の内，熱力学諸法則や化学平衡について復習する．次いで熱化学の概念と材料創製への応用について概説する．また熱力学だけでなく反応速度論や触媒化学を交えての解説により，最もエネルギー効率の良い材料創製プロセス設計の条件決定法を解説する．
授業計画
１．ガイダンス　本講義の目標や概要を説明する．
２．基礎的事項の復習１（熱力学第一法則から第三法則について）
３．基礎的事項の復習２（化学ポテンシャルや溶液の性質について）
４．熱力学諸関数の間の関係 （Maxwellの関係式とその応用）
５．次元解析と無次元相関式　（拡散律速反応や熱化学から次元解析への応用）
６．反応速度と化学平衡１　（反応機構や遷移状態理論）
７．反応速度と化学平衡２　（平衡に向かう反応や衝突理論）
８．ここまでのまとめと中間試験（第1回から第7回までの内容で実施）
９．平衡と触媒反応速度（平衡転化率と触媒反応転化率）
１０．反応のエネルギーと反応座標（結合解離過程と活性化過程）
１１．固体表面における気体の吸着（化学吸着・物理吸着・毛細管凝縮）
１２．反応の機構と速度式（L-H機構、イーレイ・リディール機構）
１３．触媒反応器の解析（反応器と反応時間、微分反応器の仮定）
１４．触媒作用のエネルギー的側面（直線自由エネルギー関係と火山型序列）
１５．まとめと評価（到達度の確認）

※定期試験は実施しない
※パソコンの利用：講義資料の閲覧に使用しても可
※生成系AIの利用については教員の指示に従うこと．生成系AIによる出力結果をそのまま課題レポートとして提出してはいけない．
生成系AIによる出力をそのまま提出したことが判明した場合は単位を認定しない，又は取り消すことがある．

配布プリント（各回の講義内容で使用するスライドを講義資料としてダウンロードできるようにする）

アトキンス物理化学（上）（下）第8版，東京化学同人
触媒化学　江口浩一  丸善出版（図書館にあり）

予習：配布講義資料の関連部分の事前読み込み（10 h）
復習：レポート作成(５回，30 h)，講義内容の理解を深めるため，該当部分の配布講義資料を読み直し（20 h）

採用しない

成績評価の基準
熱力学諸法則を用いて，最もエネルギー効率の良い材料創製プロセス設計の条件決定法を理解し，構築した材料創製プロセスを用い現象の考察へ応用できる者に単位を授与する．講義目的・到達目標に記載する能力(知識・技能，思考力，判断力，表現力等)の到達度に応じてSからCまで成績を与える．
成績評価の方法
中間試験40%（6月に実施）や課題についてのレポート50%を評価し受講態度（積極的な質問等）を含めて総合的に評価する．

中間試験は，原則次の講義内で解説する．
レポートは，ユニバーサルパスポートのクラスプロファイル機能を使ってコメントを付して返す．

講義内容に該当する箇所に関して，配布資料，参考文献を読んで予習・復習をして講義に出席すること．特にレポート課題を通して講義内容に対する理解を深めること．

該当しない