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工業熱力学の基礎と要点

書籍情報
ISBN978-4-320-08192-5
判型B5 
ページ数208ページ
発行年月2013年12月
本体価格2,800円
工業熱力学の基礎と要点 書影
工業熱力学の基礎と要点

 熱力学の進展の歴史が示すように,ニュートン力学に充分に精通していたとしても,熱力学の理解には,それなりの新たな「熱力学的」発想が要求されるわけで,容易に行かないのも当然であろう。それゆえ,この種の学問を会得するにあたっては,基礎的事項の的確で正確な理解,「基礎と要点」が極めて重要となる。その意味を込めて,本書のタイトルを「工業熱力学の基礎と要点」とした。
 本書においては,まず初めに,熱力学の基礎的事項が確実に身に着くよう配慮されている例えば,熱力学の第1法則を理解する上で重要となる完全微分量と不完全微分量は区別して表記されており,数学的な対応も理解できるよう例題が組まれている。このように,はじめの段階で基礎的事項の正確な意味を把握することで,その後の,熱力学の核心部を一つ一つずつ無理なく会得できるよう構成されている。
 また,読者が自ら理解を深められるよう,各節には例題を,そして各章には演習問題を設けている。

目次

第1章 熱力学の基礎的事項
1.1 熱力学の歴史と背景
1.2 ニュートン力学と熱力学
1.3 閉じた系と開いた系
1.4 状態量、熱力学的平衡とギブスの相律
1.5 準静的過程と可逆過程
1.6 熱力学の第0法則
1.7 サイクル

第2章 閉じた系の熱力学の第1法則
2.1 ジュールの熱の仕事当量の実験
2.2 閉じた系における熱力学の第1法則
2.3 準静的過程における熱力学の第1法則

第3章 開いた系の熱力学の第1法則
3.1 レイノルズの輸送定理
3.2 開いた系における熱力学の第1法則
3.3 コントロールボリュームにおけるエネルギの流出入
3.4 工業仕事と絶対仕事
3.5 開いた系の熱力学の第1法則の応用

第4章 理想気体の熱力学
4.1 理想気体の状態式
4.2 気体分子運動論と内部エネルギ
4.3 ジュールの自由膨張の実験
4.4 理想気体の比熱
4.5 理想気体の状態変化

第5章 熱力学の第2法則
5.1 熱力学の第2法則の表現
5.2 カルノーの定理
5.3 熱力学的温度(絶対温度)
5.4 カルノーサイクル
5.5 エントロピ
5.6 クラウジウスの積分とエントロピ増大の法則
5.7 エントロピの算出
5.8 温度・エントロピ線図
5.9 エクセルギ

第6章 熱力学の一般関係式
6.1 基礎的関係式
6.2 マックスウェルの熱力学関係式
6.3 比熱に関する一般関係式
6.4 各種状態量の算出における関係式
6.5 ジュール・トムソン効果

第7章 蒸気の性質
7.1 状態曲面
7.2 ファンデルワールスの式
7.3 蒸気表および蒸気線図

第8章 ガス動力サイクル
8.1 オットーサイクル
8.2 ディーゼルサイクル
8.3 サバテサイクル
8.4 スターリングサイクルとエリクソンサイクル
8.5 ガスタービンサイクル

第9章 気液二相サイクル
9.1 ランキンサイクル
9.2 再熱ランキンサイクル
9.3 再生ランキンサイクル
9.4 再熱・再生ランキンサイクル
9.5 コンバインドサイクル
9.6 蒸気圧縮式冷凍サイクル

第10章 空気調和
10.1 絶対湿度と相対湿度
10.2 比較湿度と露点湿度
10.3 湿り空気の比エンタルピ、比熱および比容積
10.4 湿り空気の変化過程
10.5 湿り空気線図

第11章 圧縮性流体の流動
11.1 圧縮性流体流れの基礎方程式
11.2 一次元定常流の基礎方程式
11.3 音速とマッハ数
11.4 等エントロピ流れ(可逆断熱流れ)
11.5 先細ノズル
11.6 衝撃波
11.7 先細末広ノズル(ラバールノズル)
11.8 摩擦のある管路内の流れ

演習問題の解答

付表1.1 水の温度基準の飽和蒸気表 
付表1.2 水の圧力基準の飽和蒸気表
付表2  圧縮水・過熱水蒸気表

参考文献/索引