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CREATIVE CHEMICAL ENGINEERING COURSE 7 「熱力学-基本の理解と応用」
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石田 愈 著
化学工学会監修 \1700+税
本書は、熱力学の基本を理解し、応用できるよう工夫された教科書・参考書である.「熱力学を丁寧に教えても、第一法則の段階で40%,第二法則に至っては80%以上の学生が落ちこぼれてしまう」と米国の著名な大学のある教授を嘆かせるほど、熱カ学は理解しづらい学問と言われている.著者は,その原因を調ベ上げ、全く新しい学び方を示している.
すなわち、熱力学を“物質”“プロセス”“システム”のそれぞれの熱力学に分けた説明と、熱力学第一、第二法則と“水の量と水位のモデル”との比較が、本書をわかりやすくしている.応用面ではヒートポンプや燃料電池、基礎面ではエクセルギーやエネルギーの質などが詳しく、しかもやさしく説明されている.大学学生・研究者はもとより、企業で熱力学を必要とする初心者にも役立つ画期的な書である。 |
PART1系統的に熱力学を構築する
- 新しいプロセスの創造のための熱力学とは
1・1熱力学が教えてくれるもの
1・2熱力学のめざすところ
1・3基礎学問としての熱力学
- 物質の熱力学
2・1三種類の熱力学で熱力学は構成される
2・2物質とは
2・3物質のエネルギーHとエントロピーS
- プロセスの熱力学
3・1プロセスとは
3・2エネルギー変化量ΔHとエントロピー変化量ΔS
3・3物質の特定を省略したプロセス
- システムの熱力学
4・1熱力学で扱うシステムとは
4・2熱力学第一法則と第二法則
4・3水モデルによる第一法則と第二法則の解釈
- 熱力学の応用の第一ステップ
5・1エネルギー変化量ΔHと反応熱Qrとの関係
5・2反応の組み合わせによる未知の反応のΔHの計算
5・3発熱反応と吸熱反応を熱力学で解析する
5・4電気分解を熱力学で解析する
5・5ループを熱力学で解析する
PART2物質の特性と化学平衡
- 物質の熱力学の式
6・1純物質の1molのエネルギーhとエントロピーSの微分形
6・2気体のエネルギーHとエントロピーSの計算法
6・3液体のエネルギーHとエントロピーSの計算法
6・4固体のエネルギーHとエントロピーSの計算法
6・5多相を含む物質のHとSの計算法
- 化学平衡
7・1現象が進むことのできる極限を考える
7・2気体反応の平衡条件
7・3多相系反応の平衡条件
7・4応用の第二ステップ−平衡定数Kpの応用
7・5応用の第二ステップ−平衡関係の温度変化の応用
PART3熱力学をシステム合成に応用する
- エクセルギー変化量の導入と熱カ学のベクトルによる表示
8・1エクセルギー変化量ΔεとエネルギーレベルA
8・2熱源,熱溜,仕事源.仕事溜
8・3二次元座標(熱力学コンパス)で考える熱力学
8・4コンパス上でのプロセスの分類とシステム構成の可能性
8・5仲介エネルギーの質とエクセルギー損失
8・6熱力学コンパス上でのプロセスの表現
- プロセスシステム合成−応用の第三ステップ
9・1平衡論の視点
9・2エネルギー変換の視点
−その1組み合わせプロセスの選択
9・3エネルギー変換の視点
−その2組み合わせプロセスの分解
9・4エネルギー変換の視点
−その3目的プロセスの分解
- より広い応用に向けて
10・1化学電池と燃料電池
10・2実在気体・実在液体の取扱い
10・3部分モル量と化学ポテンシャルμ
10・4大きなシステムの合成
10・5これまでの熱力学との関連
10・6本書のアプローチの特徴−あとがき
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