さまざまな天体現象を深く理解するために必要な基礎過程や基礎方程式を示す。重力波の直接観測など最新の知見を加えた第2版。
第1章 重力
1.1 自己重力多体系
1.2 衝突系の進化
1.3 一般相対性理論
1.4 ブラックホール・中性子星
1.5 熱力学とブラックホールの蒸発
1.6 重力波
第2章 プラズマと電磁流体
2.1 プラズマとは
2.2 電磁流体
2.3 プラズマ不安定
2.4 つぶつぶ粒子の運動から電磁流体方程式へ
2.5 プラズマの波動と運動論
第3章 放射の生成と散乱過程の基礎
3.1 フーリエ変換の基礎
3.2 電磁波の基本的性質
3.3 トムソン散乱
3.4 制動放射
3.5 シンクロトロン放射
3.6 コンプトン散乱
3.7 チェレンコフ放射
「統計力学」は物理の中では比較的高度な内容で,物性物理,素粒子物理,半導体工学などのために教えられることが多く,そこでは量子統計まで含んだ議論が行われることが多い。そのために,量子論を学ぶ理工系の学部3年以上の学習課題になっている。しかし,古典統計だけでもそのカバーする範囲は広く,特に化学や生物への応用例も豊富にある。本書は学部1年程度の力学,静電気学,数学(微分積分、確率論)の知識から,生体分子の統計力学を論じたものであり,特に確率論に基づく点がユニークである。統計力学の基礎的な問題に関してはさまざまな類書で十分に論じられているので,ボルツマン分布を基本的な確率分布関数として認めたうえで,それからどのように自由エネルギーやエントロピーといった,初学者に難しい概念を理解させることができるか試みている。その際に,いきなり一般化せずに,1次元系やブタンといったシンプルな系での議論を,かなり技術的な詳細に至るまで丁寧に解説しており,初学者には分かりやすくなっているものと思われる。また,統計力学をある程度以上分かっている読者にも,その説明法などで示唆的なところがあるだろう。また,本書を更に特徴付けているのは,通常の統計力学の議論は平衡系についてのもので終わることが多いが,最初からダイナミクス(動き)と統計力学の関係を自然なものとして導入していることである。本書の後半ではやや程度の高い確率過程論についても,生体分子の文脈で平易に論じている。この部分はいわゆる「非平衡統計力学」に関連する部分であり,その際に「経路の確率」という概念を導入している。これは現在盛んに研究されるようになった「レアイベント」と呼ばれる遷移現象を調べる際には基本となる概念であり,このことを議論している国内外の類書はないものと思われる。そこも本書の重要なポイントである。
本書は、専門知識のない学生からエンジニアまで幅広い層を対象に、金属の総合的な入門書を目指しました。金属の性質、加工、生産、表面処理、鉄鋼やアルミニウム、レアメタルといった素材ごとの特徴、ナノ構造制御などの最新トピックまで網羅しています。また、コラムではリチウム、ベリリウムなど全金属のエピソードを紹介します。
一流企業のトップが、自分のことばで企業経営のあり方を語った。投資対象として、就職先として、企業選びのヒントを提示する一冊。
世界的ベストセラー『時間は存在しない』『すごい物理学講義』の天才物理学者による世界一わかりやすく美しい「七つの講義」。『世の中ががらりと変わって見える物理の本』を改題して文庫化。物理を知りたいと思っているあなたに贈る、最も軽やかで最も素敵で、あっというまに理解できる感動的な究極の名著。
物体の平衡状態は,熱力学の第一法則と第二法則に支配されて決まる。第一法則は,熱,仕事および内部エネルギーの定量的な関係を表すエネルギー保存則である。これに対し,第二法則は,熱,温度およびエントロピーの関係を介して反応の非対称性を表すエントロピー非保存則である。熱力学の重要な関係式は,第一法則と第二法則に基づき導出することができる。本書は,平衡状態として物体の相平衡に注目し,熱力学の体系をわかりやすく説明した入門書である。
第一法則と可逆過程に対する第二法則を結合すると,内部エネルギーやエントロピーに対する数学的な解析が可能になる。この解析によると,内部エネルギーやエントロピーは,示量変数を固有な独立変数とする基本関係式であることが知られる。これらの基本関係式に対し,任意の示量変数を共役な示強変数に置き換えるルジャンドル変換を行うと,固有な独立変数の異なる有用な基本関係式を導出することができる。特に,内部エネルギーに対するルジャンドル変換によって得られるHelmholtzエネルギーやグランドポテンシャルは,上記のエントロピーと同様に,熱力学と統計力学の橋渡しの役割を担う重要な基本関係式である。また,Gibbsエネルギーは,実験科学との整合性の高い基本関係式である。一方,これらのエネルギー系基本関係式の固有な独立変数を全て一定に保つと,平衡状態において広義のエネルギー最小則が成立する。
前述の数学的な手法は,電気的エネルギーや磁気的エネルギーの関与する平衡状態に拡張することができる。ここで,電気的エネルギーに関する示量変数および示強変数は,それぞれ電気モーメントおよび電場である。また,磁気的エネルギーに関する示量変数および示強変数は,それぞれ磁気モーメントおよび磁場である。このような平衡状態に対する実験科学との整合性の高い基本関係式は,上記のGibbsエネルギーではなく,電気的Gibbsポテンシャルや磁気的Gibbsポテンシャルである。
ルジャンドル変換された種々の基本関係式に対し,可逆過程における第一・二法則結合形を適用すると,異なる熱力学量の間の等価性を表すマクスウェルの関係式を求めることができる。また,ヤコビアンによる変換法を活用すると,測定可能な物性値を用いて任意の熱力学量を記述することができる。このような変換法は,熱力学や統計力学の理論と実験を結びつける関係式を得るための有用な数学的技法である。
熱力学の体系を理解するためには,上述のように,ある程度の数学の素養が必要である。しかし,本書の理解には,偏微分と行列式に関する基礎的な知識があれば十分である。特に,数式の導出過程は,可能なかぎり詳細に記述している。また,いくつかの節の最後には,演習を設定している。節末の演習を解くことにより,当該の節の内容に対する理解がさらに深まるものと期待される。
科学リテラシーの向上を目的とし、「学生による実験」「手元で行う実験」を軸とした物理テキスト。身近な素材でできる数多の実験レシピを、実験前の予想のディスカッション、実験、結果の考察、物理法則の確認、例題、という流れで解説。オンライン授業に対応可能な、家にいても一人でできる実験も収載。頭と五感を使って物理を「考える」ことを促し、小学校、中学校、高校の先生方にもアクティブラーニング授業の参考書として最適。
おもに化学工学を専門とする学生,技術者に向けた入門テキスト.懇切丁寧な記述で運動量,熱,物質の移動現象を明らかにしていく.各章のはじめには学習目標を明示し,本文中には例題を数多く収めて基礎的な理解が徹底できるようにした.各章末問題,解答つき.
●第I部 イントロダクション
第1章 移動現象とは
●第II部 運動量移動
第2章 流体の粘性ーレオロジーー
第3章 流れの状態の表現・分類
第4章 運動量の収支ーシェルモーメンタムバランスー
第5章 一般的な物理量収支式
第6章 三次元流れ場における運動量収支式
第7章 乱流
第8章 流体の機械的エネルギー収支と摩擦損失
第9章 物体の周りの流れ
第10章 流れ関数と速度ポテンシャル
第11章 境界層理論
●第III部 熱移動
第12章 伝導による熱移動における収支ーシェルヒートバランスー
第13章 三次元流れ場における熱収支
第14章 対流伝熱
第15章 放射による熱移動
第16章 さまざまな場における熱移動現象
●第IV部 物質移動
第17章 物質の収支ーシェルマスバランスー
第18章 三次元流れ場における物質収支式
第19章 対流物質移動
補遺A 一次元非定常移動現象を記述する偏微分方程式の解
補遺B 二次元定常移動現象を記述する偏微分方程式の解
補遺C 例題18.4の微分方程式の解
章末問題の解答
本書では現在の産業界の技術動向を考慮して、機械工学を学ぶ学生および一般技術者に必要な実験・実習をテーマに取りあげている。各章は機械工学の分野別に、材料工学、流体工学、熱工学、機械工学、メカトロニクス、機械工作、および数値実験などの分野から構成されており、各章のはじめにテーマがどの観点から選択されたのか、さらにはテーマ間の関連はどのように考えたらよいのかが丁寧に解説されている。
「報告書」という虚構を捨て、生成AIで最強の組織をつくりあげる。
【内容紹介】
年収1000万クラスの管理職が、その能力の大半を「社内調整」と「報告書(作文)」に費やしているーー。
これこそが、日本企業の意思決定を遅らせる構造的欠陥です。
しかし、生成AIがこの構造を破壊します。
これまで捨てられていた「現場の一次情報(生の声)」が、計算可能な経営資源に変わったからです。
加工された報告書を待つことなく、経営者が「現場の事実」をダイレクトに掴み、即断できる時代が来ました。
本書は、報告書文化を廃し、経営と現場を直結させる「一次情報経営」への移行ガイドです。
著者は『週刊東洋経済 すごいベンチャー100』選出のブリングアウト代表・中野慧。
AIに戦略を宿らせる「コンテクスト・エンジニアリング」や、組織を変える「物理的実装論」など、勝つための具体的な設計図を公開します。
【本書の主な論点】
・「年収1000万の伝言ゲーム」の終焉
生産性を阻む「情報前処理」の無駄を暴く。
・経営のOSを書き換える「一次情報経営」
上司の顔色ではなく「現場の事実」で決める組織へ。
・【核心】コンテクスト・エンジニアリング
AIに自社の勝ち筋を教え込む「人格・着眼点・出口」の技術。
・「意識」を変えるな、「物理」を変えよ
精神論では定着しない。「義務化・リターン・意味づけ」の実装論。
・現場は「R&D」へ、管理職は「編集長」へ
AI時代に残る仕事「発見」と「決断」を再定義する。
第1部 なぜ今「一次情報」なのか──AIが突きつける「中継業務」の終焉と人間の解放
第1章 「情報の交通整理」から解放される日
第2章 歴史の教訓:「外部化」と「再配分」のルール
第3章 「声のデカい人」が勝つ時代の終わり
第2部 言い訳の崩壊──コストと技術の壁は消滅した
第4章 【経済性の崩壊】「コスト」はもう、反論にならない
第5章 【物理性の崩壊】「定性」が「定量」に変わる日
第6章 【慣習の壁の崩壊】言い訳はなくなった
第7章 事例:事実が「現場」を救う
第3部 コンテクストエンジニアリング─-AIに「企業の文脈」を実装する技術
第8章 「ひとつのデータ」から「3つの真実」を取り出す
第9章 「指示出し」の3ステップーーコンテクスト設計のテンプレート
第10章 AIは「最強のイエスマン」である
第4部 実装の解剖学ーー組織のOSを書き換える「物理」と「熱」
第11章 PoCの死の谷ーー 「93%」が失敗する日本の現実
第12章 「意識」を変えるな、「物理」を変えよ
第13章 リーダーの覚悟ーー「梯子(はしご)」を外すな
第14章 「評価のモノサシ」を書き換えるーー「生産性」の再定義
第15章 本丸から始めよーー「出島」と「摩擦熱」
第5部 実装のロードマップーー明日から景色を変えるための実行の技術
第16章 立ち上げの7ステップ:【0〜30日目】
第17章 現場の変革:【31〜60日目】
第18章 ミドルの変革:【31〜60日目】
第19章 経営の変革:【61〜90日目】
半導体デバイスについての基本的な内容をまとめたテキストです。
《本書の特長》
●紙面を惜しまず、たくさんの図を用いて解説。バンド内の電子や正孔の様子が理解しやすいように工夫されています。
●省略されがちな物性理論の基礎から解説。また、太陽電池やダイオードなどの光半導体について、その動作原理を詳しく解説。
●演習問題も多数掲載。詳細な解答も付いているので、講義用テキストにも最適です。
第1章 原子の構造とエネルギー準位
第2章 電子デバイスで用いられる粒子統計
第3章 バンド理論
第4章 半導体
第5章 トランジスタ
第6章 受光デバイス
第7章 太陽電池
第8章 発光デバイス
第9章 半導体レーザー
第10章 集積回路
第11章 半導体メモリ
第12章 熱電効果デバイス
若者の科学の目を養う名講義。
物理学による“学びのアップデート”!
《この本の特長》
・情熱的で語りかける記述を通して、物理的なものの見方が身につく!
・「物理学のための物理学」にとどまらず、学び方・世界観を大学仕様に変革!
・熱力学や量子力学など、発展的なトピックも収録。本質的な理解への一歩!
物理的・科学的な考え方の最初の一歩、力学は面白くて役に立つ! 我々を取り巻く世界の法則は、大学1年生のうちに身につけたい基礎リテラシーだ。筑波大学の人気講義を味わいながら、世界の見方をアップデートしよう!
【おもな目次】
第1章 物理学とは
第2章 力の基本
第3章 様々な力
第4章 仕事とエネルギー
第5章 運動の三法則
第6章 様々な運動
第7章 慣性系と慣性力
第8章 力学的エネルギー保存則(1)
第9章 運動量保存則
第10章 力学的エネルギー保存則(2)
第11章 角運動量保存則
第12章 慣性モーメント
第13章 熱力学入門
第14章(発展)量子力学入門
第1章 物理学とは
第2章 力の基本
第3章 様々な力
第4章 仕事とエネルギー
第5章 運動の三法則
第6章 様々な運動
第7章 慣性系と慣性力
第8章 力学的エネルギー保存則(1)
第9章 運動量保存則
第10章 力学的エネルギー保存則(2)
第11章 角運動量保存則
第12章 慣性モーメント
第13章 熱力学入門
第14章(発展)量子力学入門
1. 個別にJIS規格をご購入いただくより安価!
1冊のハンドブックに平均して117ものJIS規格を収録しており、JIS規格を個別にご購入いただくよりも大変お手頃な価格になっております。日頃より多くのJIS規格をお買い求めいただいているお客様におススメです。
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エネルギー問題・地球温暖化問題の解決を図るには、エネルギー技術開発だけでなく、エネルギーと社会について、その関連性を本質的によく理解することが求められる。本書では、エネルギーと社会・経済との関係を様々な視点から考察し理解を深めるとともに、エネルギー技術について、その基礎から応用、社会的な側面も含めて俯瞰的、系統的に解説する。また、低炭素社会・持続可能な社会の実現に向けたエネルギー技術開発と、展望と課題についてまとめる。
1.エネルギー資源とエネルギー利用史 2.エネルギーと社会・経済 3.エネルギーと環境 4.エネルギーと地球温暖化問題 5.エネルギーを理解するためにーエクセルギーとアネルギーー 6.エネルギー変換とエクセルギー破壊 7.エネルギーの熱利用 8.高効率発電技術 9.再生可能エネルギー 10.エネルギー貯蔵・輸送システム 11.水素エネルギーと燃料電池 12.原子力エネルギーと核融合 13.エネルギーの有効利用と省エネルギー 14.エネルギーと生活 15.エネルギーと持続可能な社会
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基礎から応用まで合格への知識が無理なく身につきます。
はじめにーーSI 単位(国際単位)
0.1重力単位系(工学単位系)とSI単位系(質量単位系・絶対単位系)
0.2重量キログラム[kgf]と質量キログラム[kg]
0.3SI単位系の単位と接頭語
0.4熱流の[W]と電力の[W]
0.5ギリシャ文字
第1部 建築環境
1室内環境
1.1温熱環境
1.2湿り空気と湿り空気線図
1.2.1湿り空気の性質
1.2.2湿り空気線図
1.2.3湿り空気と結露
1.3空気汚染,室内環境に関連した物質
1.4屋外環境の関連知識
例題(解答と解説)
2換気、通風
2.1自然換気と機械換気
2.2自然換気
2.3換気量と換気回数の計算
2.4機械換気
2.5排煙設備
2.6換気設備の留意事項
例題(解答と解説)
3伝熱と結露
3.1伝熱と結露
3.2結露対策
例題(解答と解説)
4日照・日射
4.1太陽の位置
4.2日射
4.3日照
例題(解答と解説)
5採光・照明
5.1波長,光と視覚
5.2光の単位
5.3採光
5.4天空率
5.5明視
5.6照明
5.6.1人工光源
5.6.2配光曲線
5.6.3照明方式
5.6.4照度基準
5.6.5照明設計
5.6.6照明設備による省エネルギー
例題(解答と解説)
6色彩
6.1混色
6.2色彩
6.3色彩効果,心理効果
6.4色の対比
6.5色彩調節(カラーコンディショニング),色彩調和,カラーユニバーサルデザイン
例題(解答と解説)
7音響・振動
7.1音の属性
7.2騒音
7.3防音と遮音
7.4吸音
7.5振動
例題(解答と解説)
8環境工学融合問題(解答と解説)
第2部 建築設備
9暖房設備・空調設備
9.1空気調和と空調負荷の概要
9.2空調負荷の種類と計算法
9.3冷房負荷
9.4暖房負荷
9.5暖房設備
9.6空気調和設備
9.6.1空調方式
9.6.2空気調和設備に使用する機器等
9.7ガス設備
例題(解答と解説)
10給・排水,、衛生設備
10.1水と健康,水質基準
10.2給水設備
10.3給湯設備
10.4排水設備
10.5衛生設備
10.6し尿浄化槽
10.7排水の高度処理
10.8用語
10.9汚水処理設備の留意事項
10.10さや管ヘッダー工法とSI住宅
例題(解答と解説)
11電気設備・自動制御
11.1屋内配線設備
11.2受変電設備
11.3予備電源設備
11.4電話設備
11.5自動制御
11.6中央監視制御システム,BEMS,DR
11.7搬送設備
例題(解答と解説)
12消火設備、 防災設備、防犯設備
12.1消火設備
12.2防災設備
12.3防火,防災避難計画
12.4地震対策
12.5防犯設備
例題(解答と解説)
13省エネルギー、省資源、長寿命化の技術と評価システム
13.1省エネルギー
13.2省資源
13.3長寿命化の技術と評価システム
13.4省エネルギー基準
14設備融合問題(解答と解説)
参考文献
重要語句
古代ギリシャの哲学者へラクレイトスは、「なべての物は流れ、すべて〈ある〉はなく〈なる〉のみ」という有名な言葉を残した。本書の表題は、存在(ある)から発展(なる)への、つまりは可逆的な力学的世界観から不可逆的な熱学的世界観への転換を意味している。
古典物理学の三大支柱のうち、力学と電磁気学は、ある時刻における条件が与えられればその後の変化が確定的に決まるという意味で〈決定論的〉であり、また時間の向きを逆転してもそのまま成立するという意味で〈可逆的〉である。これに対し、熱力学は古典物理学においてきわめて異質的な存在で、その著しい特徴は不可逆性にある。熱現象に特有のこの不可逆性は可逆的な力学理論からどのようにして導出できるのであろうか。
本書は、非平衡熱力学の開拓者である著者が〈発展の物理学〉における自らの独創的業績の基礎を体系づけ、その哲学的意義を明示したものである。構想力に富む本書は、不可逆性への新しい視点を提供するとともに、物理学的世界観の変革への契機をはらむものとして注目を集めてきた。その後『混沌から秩序へ』を経て、〈複雑性〉の考え方につながる端緒となった著作である。