科目名[英文名]
量子化学Ⅱ   [Quantum ChemistryⅡ]
区分		選択必修		単位数	2
対象学科等		対象年次	～	開講時期	後学期
授業形態	後学期	時間割番号	106u0403
責任教員 [ローマ字表記]
横谷 明徳   [YOKOYA Akinari]
所属	生物システム応用科学府	研究室		メールアドレス

概要

化学工学の基幹分野である移動現象論は、運動量移動、熱移動、物質移動を統一的に理解する方法論を取り扱う学問分野である。化学物理工学科開講の「移動現象論及び同演習」では、熱移動、運動量移動を中心に学んだ。本講義では、まず、それらを発展する形で、物質移動、加えて化学反応を伴う物質移動を学ぶ。ここまでで「移動現象論及び同演習」と合わせると、運動量移動、熱移動、物質移動のすべてを学んだことになるが、ここまでは現象が時間に依存しない、いわゆる定常問題を扱っていた。実際の現象は、非定常問題であることが多く、本講義では、その後、移動現象の非定常問題を取り扱うために必要な「変化の方程式」を、運動量移動を題材に学ぶ。これを本講義では、「単一成分の流体力学」という項目で表す。その後、他成分系の物質移動を記述する「変化の方程式」を学ぶ。移動現象の非定常問題は、解析的（数学的）に解くことができるのは、ごく限られた単純化された問題のみで、多くの問題は、数値解析により解を得る。そこで、本講義では、最後に、移動現象の数値解析を学ぶ。数値解析では実際にプログラムを作成する。

到達基準

（１）物質移動の基本事項を理解している （２）化学反応を伴う物質移動の定常問題の取り扱いを理解している （３）単一成分の運動量移動の変化の方程式を理解している。 （４）他成分系の物質移動を記述する「変化の方程式」を理解している。 （５）化学反応を伴う場合、伴わない場合の物質移動の非定常問題の簡単な数値解析プログラムを作成することができる。？

授業内容

第1回　(4/13)　 物質移動（１）：フィックの拡散法則（分子拡散による物質移動） 第2回　(4/20)　 物質移動（２）：対流による物質移動 第3回　(4/27)　 物質移動（３）：質量流束とモル流速 第4回　(5/11)　 化学反応を伴う物質移動（１）：シェル物質収支と境界条件 第5回　(5/18)　 化学反応を伴う物質移動（２）：不均一な化学反応を伴う物質移動 第6回　(5/25)　 化学反応を伴う物質移動（３）： 均一な化学反応を伴う物質移動 第7回　(6/1)　 単一成分の流体力学（１）：連続の式（質量保存則） 第8回　(6/8)　 単一成分の流体力学（２）：運動方程式（運動量保存則） 第9回　(6/15)　 単一成分の流体力学（３）：実質微分を用いた運動方程式 第10回　(6/22)　 単一成分の流体力学（４）：流れ問題を解くための運動方程式の利用 第11回　(6/29)　 移動現象の数値計算（１）：多成分の連続の式（質量保存則） 第12回　(7/6)　 移動現象の数値計算（２）：非定常単成分系の移動現象 第13回　(7/13)　 移動現象の数値計算（３）：非定常多成分系の反応移動現象 第14回　(7/20)　期末テスト（持ち込み可） 第15回　(7/27)　 期末テスト・課題の解説

履修条件・関連項目

化学物理工学科開講の「移動現象論及び同演習」を履修していることが望ましい。

テキスト・教科書

Bird, Stewart, Lightfoot, Transport Phenomena 2nd Edition (2002), Wiley

参考書

成績評価の方法

期末テスト、課題、レポートで評価する。

教員から一言

キーワード

オフィスアワー

備考１

Google Classroomのコードは、cglznfy　です。本講義に関する連絡は、原則、 Classroomにより行います。

備考２

参照ホームページ

開講言語

日本語

語学学習科目

更新日付

2023/04/11 16:31:01