☆熱力学特論（Advanced Thermodynamics）[5402]

＜授業のねらい及び具体的な到達目標＞

輸送現象を主として巨視的観点から概説する。運動量、熱および物質輸送に関する支配方程式および具体的な事象への工学的応用例を理解することを目的とする。

This is a graduate-level transport phenomena course. The course provides the knowledge about basic and macroscopic aspects of momentum, heat and mass transfer with those governing equations and application.

＜授業計画及び準備学習＞

第1回：熱力学の復習：熱力学的物理量、熱平衡、熱力学第1法則、理想気体の状態変化
第2回：熱力学の復習：熱力学第2法則、エントロピー、カルノーサイクル、クラジウスの積分、熱力学関数、マクスウェルの関係式
第3回：運動量輸送：ベルヌーイの定理、連続の式
第4回：運動量輸送：ナビエ・ストークス方程式
第5回：熱輸送：熱伝導（フーリエの法則）、熱伝導方程式
第6回：熱輸送：熱伝達（ニュートンの冷却則）、輻射（ステファン・ボルツマンの法則）
第7回：物質輸送：物質拡散（フィックの法則）、物質伝達
第8回：物質輸送：成分保存式
第9回：相平衡：蒸気圧、クラペイロン・クラジウスの式、アントワン式
第10回：相変化：沸騰、凝縮
第11回：演習：英語プレゼンテーション
第12回：演習：英語プレゼンテーション
第13回：演習：英語プレゼンテーション
第14回：学習内容の振り返り

1:Thermal equilibrium, The first law of thermodynamics, Ideal gas law
2:The second law of thermodynamics, Entropy, Carnot cycle, Clausius theorem, Thermodynamic function, Maxwell relations
3:Bernoulli's theorem, Equation of continuity
4:Navier-Stokes equations
5:Heat conduction(Fourier's law)
6:Heat transfer(Newton's law of cooling), Thermal radiation(Stefan-Boltzmann law)
7:Diffusion(Fick's laws of diffusion)
8:Mass transfer
9:Phase equilibrium: Saturated pressure, Clausius–Clapeyron equation, Antoine equation
10:Phase change: Boiling and Condensation
11:Presentation in English
12:Presentation in English
13:Presentation in English
14:Reviewing of the course

＜成績評価方法及び水準＞

（1）授業中に実施する輸送現象に関する演習（50%）、(2)授業中に実施する英語でのプレゼンテーション（50%）の合計で成績を評価する。

Evaluation:
Grade is evaluated by (1)reports and (2)presentation.

＜教科書＞

特になし。

＜参考書＞

「JSMEテキストシリーズ　熱力学」日本機械学会（日本機械学会）
「JSMEテキストシリーズ　伝熱工学」日本機械学会（日本機械学会）
「JSMEテキストシリーズ　流体力学」日本機械学会（日本機械学会）
「Transport Phenomena」R. B. Bird et al. (John Wiley & Sons)
株式会社ソフトウェアクレイドル‎（https://www.cradle.co.jp/tec/column06/）

＜オフィスアワー＞

火曜日：13:00〜13:30（新宿校舎A1666室）
水曜日：13:00〜13:30（八王子校舎8号館201室）

＜学生へのメッセージ＞

これまでに学んだ数学および物理学を今一度復習した上で受講することが望ましい。表層だけ理解するのではなく、本質的な理解と共に体得してほしい。そのためにも単にやり方を覚えるのではなく、時間を掛けて試行錯誤しながら、愚直に考え抜くことを大切にしてほしい。