- 学部・研究科
Faculty/Graduate School - 化
- 時間割コード
Course Code - 65116
- 科目名
Course title
サブテーマ
Subtitle - 速度論と物質移動
- 授業形態/単位
Term/Credits - クラス
Class -
- 春/2
- 担任者名
Instructor - 竹中 俊英
- 曜限
Day/Period - 月3
- 授業概要
Course Description
到達目標
Course Objectives -
授業種別 / Teaching Types
講義（対面型）
言語 / Language
日本語(Japanese)
授業概要 / Course Description
社会が要請するマテリアルを創成するための｢マテリアルプロセッシング｣には､化学反応が必要不可欠である。何故なら、マテリアルプロセッシングには化合物生成、溶解・鋳造、熱処理、表界面反応などさまざまな、反応制御技術や物質移動制御技術を駆使する必要があるからである。
では､反応を速く進行させるにはどうしたらよいであろうか？ 逆に反応を停止させるにはどうしたらよいであろうか? 化学反応を実際に利用する場合，さらに反応装置を設計する際に必ず考えねばならないことである。
本講義では､化学反応で重要な｢平衡論｣と｢速度論｣のうち､工学的に重要な｢時間｣の要素が関わる｢速度論｣に焦点を絞り､その微視的現象の理解から反応速度式と反応機構､反応速度の解析手法など､反応速度論の基礎事項を学習するとともに､反応速度に極めて関連の深い､反応物･生成物の物質移動､とくに拡散現象に重点を置いて､その基礎事項を定量的に学習する。到達目標 / Course Objectives
・1次反応、2次反応の反応速度の概念を理解し、それらの速度式が持つ意味を理解する
・1次反応、2次反応を組み合わせることにより、より複雑な反応機構が説明可能であることを理解し、その反応速度式を求めることができるようにする
・基本的な反応の微分型速度式から積分型速度式を求め、その式の持つ意味を理解する
・連鎖反応について理解する。併せて「爆発」現象について理解する
・物質移動の概念を理解する
・物質移動のうち、「拡散」現象について考え、拡散方程式について理解する
・固体表面への被膜形成等と拡散現象の関係を理解する
・授業内容に関すして随時行われる宿題やミニッツペーパーを通し、授業内容を自主的に思考し理解する。授業手法 / Teaching Methods
・教員による資料等を用いた説明や課題等へのフィードバック
- 授業計画
Course Content -
授業計画 / Course Content
第１週〜第３週 分子の衝突
粒子の移動、気体分子運動論､衝突理論
第４週〜第７週 化学反応の速度
反応速度の定義、反応速度則
第８週〜第１０週 化学反応速度論
遷移状態理論、反応速度の温度依存性(アレニウスの法則)
第１１週〜第１４週 物質移動の形態と理論
拡散(フィックの第１・２法則)、泳動、流れと粘度、境界層
第１５週
総括
第１６週
定期試験授業時間外学習 / Expected work outside of class
予め次回講義の予習資料をLMS上に公開するので，必ず予習しておくこと．
また，当日中に，授業ノートを読み直し，加筆・修正を行うこと．
- 成績評価の方法・基準・評価
Grading Policies /
Evaluation Criteria -
方法 / Grading Policies
定期試験（筆記試験）の成績と平常成績で総合評価する。
レポート等の平常点（30点程度）､定期試験（70点程度）で評価する。基準・評価 / Evaluation Criteria・Assessment Policy
上記の方法で総合評価し，90点以上を秀，80点以上を優，70点以上を良，60点以上を可，59点以下を不可とする．
- 教科書
Textbooks P.W.Atkins著、千原秀昭・中村亘男訳 『アトキンス 物理化学(下) 第10版』（第8版でも可） （東京化学同人） 第６版以降で可
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参考書
References 土屋荘次 『はじめての速度論』 （岩波書店）
シューモン原著､笛木和雄・北澤宏一共訳 『固体内の拡散』 （コロナ社）
これらの他にも良書は多くあります
- フィードバックの方法
Feedback Method 授業内容に関するミニッツペーパー、宿題を数回行い、口頭、またはLMSを通してその解説を行う。
質問等への対応：講義終了後または関大LMSをとおして対応する。
- 担任者への問合せ方法
Instructor Contact オフィスアワー：毎回の授業後．また，連絡があればその都度調整
連絡先：ttakenak@（関大ドメイン）
その他：質問を歓迎する．
- 備考
Other Comments 社会状況により，【成績評価の方法、基準・評価】，【授業形態】は変更する場合がある．
上記の通りLMS上に予習資料を公開する．また，諸連絡もLMSを通して行うので，毎週必ず確認すること．
講義時間内に演習を行うことがある．関数電卓を毎週必ず持参すること．
【本科目の学習・教育目標】 C, B
【本科目の基礎となる科目】 数学（関数と微分積分の基礎Ⅰ､Ⅱ）、物理学（基礎物理学）、化学（基礎化学Ⅰ）、物理化学Ⅰ、物理化学Ⅱ
【本科目を基礎とする科目】 核生成・成長と凝固過程、鋳造工学、相変態と組織制御、焼結工学、接合工学、材料の信頼性、複合材料と表面改質、電磁気材料、セラミック材料、マテリアル科学実験Ⅰ・Ⅱ、マテリアル工学実験Ⅰ・Ⅱ
【オフィスアワー】 授業終了時