本書の構成として、第1章では、科学機器製造業者の国際的な展開を概観し、その基盤となっていた欧米の産業の発展に関する日本政府の認識を検証し、教育用科学機器の導入から国産化に至る道筋を検討した。第2章では、個々の機器に関するデータの整理の方法や、購入経路の同定の仕方を紹介し、第三高等学校とその前身校が教育研究の内容の充実とともに科学機器を購入してきた経過を詳しく展開した。本書の眼目は第3章では、コレクションの中でも代表的な200点の機器を選んで分野ごとに9節に分け、各節のはじめに、紹介される機器を中心にした科学と科学機器の発展史を叙述し、その後に各機器の写真と解説とを配した。
表層を掬ったアプリ研究ばかりが指向され、研究の狭窄化、蛸壷化が進化する。そんな時代だからこそ、初学者の基礎のキソを誰にでもわかる成書として供したいー数学物理センスのなさに呻吟しながら勉強してきたと自負する谷本教授が、わからない人の勘所、泣き所を押さえて懇切丁寧に解説。
本書では、統計力学がどのように成り立っているか、どのように応用されるかについて解説する。統計力学の物理学的位置づけは、諸熱力学量の間の一般的な関係を具体的な対象に適用するために必要となる、個々の物理系の熱力学的性質を、その系のミクロな力学的情報(運動方程式、ハミルトニアン)から導く手法であるといえる。
本書では、その原理、対象のモデル化について説明し、具体的な統計力学の適用方法に関する種々の計算手法(特性関数の方法、状態密度の考え方、量子統計での応答や密度行列の方法、相互作用がある系での転送行列の方法、平均場近似、モンテカルロ法など)の紹介を行っている。主に熱平衡状態を取り扱っているが、モンテカルロ法の原理としてのマスター方程式の考え方や、線形応答理論についての解説も行っている。
1 熱力学と統計力学
例題1【理想気体の状態方程式とマイヤーの関係】
2 統計力学の定式化:等重率の原理とボルツマンの原理
例題2【温度の定義とボルツマンの原理】
3 カノニカル集団とグランドカノニカル集団 18
例題3【カノニカル集団,グランドカノニカル集団での状態の出現確率】
例題4【カノニカル集団での物理量の平均値と分配関数の役割】
4 対象のモデル化:ハミルトニアン
例題5【モデル化の例】
5 理想気体の統計力学
例題6【カノニカル分布の方法による理想気体の状態方程式の導出】
6 2準位系の統計力学
例題7【2準位系のエネルギーの温度依存性】
7 特性関数の方法
例題8【モーメントとキュムラント】
8 量子系の統計力学
例題9【希薄な量子理想気体】
例題10【調和振動子】
例題11【量子スピン系】
例題12【量子系での応答と相関関数】
9 密度行列
例題13【密度行列の例】
10 状態密度
例題14【波数の状態密度】
例題15【黒体輻射】
11 縮退理想気体
例題16【フェルミエネルギー】
例題17【ボース・アインシュタイン凝縮】
12 相互作用がある系での分配関数
例題18【有限系で直接計算と部分和と転送行列の方法】
例題19【転送行列での相関関数】
例題20【はしご格子】
13 フラストレーションとエントロピー誘起秩序
例題21【フラストレーションとエントロピー誘起秩序】
14 平均場近似
例題22【平均場近似】
例題23【臨界現象】
例題24【平均場近似での自由エネルギー】
例題25【スピン状態の縮重度と1次相転移】
例題26【連続スピン系での平均場近似】
15 気相液相相転移
例題27【格子気体模型 (lattice gas model)】
16 モンテカルロ法とマスター方程式
例題28【マスター方程式】
例題29【モンテカルロ法】
17 線形応答
例題30【線形応答】
発展問題の解
本書は著者らが1963年から1994年にかけて、九州大学工学部冶金学科および鉄鋼冶金学科さらには材料工学科の2ないし3年生に、金属物性論、固体物性学として講義してきた内容の前半部分を「金属物性学の基礎はじめて学ぶ人のために」として、一学期(半年)用にまとめたものである。近年採用されつつあるセメスター制を意識する。
食品の加工や製造に関する学問には、調理学、食品加工学と食品工学がある。食品加工学に関する教科書は多いが、食品の工学的な取扱いに関する食品工学の教科書は少ない。しかし食品工学は、食品工業に限らず、化学工業や製薬工業などでも使われる操作の原理を学ぶので、汎用性が高い。本書は、食品工学をはじめて学ぶ学部生を対象とした教科書であるが、企業に就職した方が改めて食品工学を復習する本、研修として利用するテキストとして活用いただくことも意識した。食品工学は数式や数値を扱うことが多いため,例題や演習を通じて実例に即したかたちで理解が深まるように配慮した。
目次:第1章 食品工学で学ぶこと/第2章 食品工学の計算の基礎/第3章 殺菌/第4章 熱の移動と熱交換器/第5章 粉体の大きさと分離/第6章 食品の保存と水/第7章 湿度と食品の乾燥/第8章 乳化/第9章 流体の流れとエネルギー/第10章 食品の弾性と粘性/第11章 反応速度と反応器/第12章 有用成分の抽出/第13章 液状食品の濃縮/第14章 蒸留/第15章 ろ過と膜分離/付録(A.濃度の表し方/B.対数/C.グラフの描き方/D.パラメータの推定/E.次元解析/F.図的および数値的微積分/G.常微分方程式の解法/H.主要数値/I.単位の換算)
第1章 食品工学で学ぶこと/第2章 食品工学の計算の基礎/第3章 殺菌/第4章 熱の移動と熱交換器/第5章 粉体の大きさと分離/第6章 食品の保存と水/第7章 湿度と食品の乾燥/第8章 乳化/第9章 流体の流れとエネルギー/第10章 食品の弾性と粘性/第11章 反応速度と反応器/第12章 有用成分の抽出/第13章 液状食品の濃縮/第14章 蒸留/第15章 ろ過と膜分離/付録(A.濃度の表し方/B.対数/C.グラフの描き方/D.パラメータの推定/E.次元解析/F.図的および数値的微積分/G.常微分方程式の解法/H.主要数値/I.単位の換算)
〔内容〕金属材料の基礎/機械的性質と強化法/疲れと低高温での機械的性質/鉄鋼の基礎/鋼の熱処理/構造用鋼/鋳鋼/展伸用銅と銅合金/展伸用AlとAl合金/鋳物用非鉄金属材料/工具・軸受・ばね材料/耐食材料/耐熱材料/新材料
1. 金属材料の基礎
1.1 金属の組織と結晶構造
1.2 合金の結晶構造
1.3 二元合金平衡状態図
2. 金属材料の機械的性質と強化法
2.1 金属材料の機械的性質とその試験法
2.2 金属材料の強化法
3. 金属材料の疲れと低・高温での機械的性質
3.1 金属材料の疲れと疲れ強さ
3.2 低温ぜい性
3.3 クリープ
4. 鉄鋼の基礎
4.1 鉄鋼の分類
4.2 鉄鋼の製造法
4.3 Fe-C系平衡状態図
5. 鋼の熱処理
5.1 オーステナイトの連続冷却変態
5.2 鋼の熱処理と機械的性質
6. 構造用鋼
6.1 構造用圧延鋼材
6.2 高張力鋼
6.3 機械構造用鋼
6.4 快削鋼
7. 鋳鉄
7.1 ねずみ鋳鉄の組織
7.2 ねずみ鋳鉄の性質
7.3 各種鋳鉄の特性と用途
8. 展伸用銅および銅合金
8.1 工業用純銅
8.2 銅合金の平衡状態図と機械的性質
8.3 展伸用青銅および特殊青銅
8.4 時効硬化型銅合金ーベリリウム銅
8.5 耐熱銅合金
9. 展伸用アルミニウムおよびアルミニウム合金
9.1 工業用純アルミニウム(JIS 1000シリーズ)
9.2 アルミニウム合金の時効硬化
9.3 展伸用アルミニウム合金
10. 鋳物用非鉄金属材料
10.1 鋳造性と鋳物の組織
10.2 銅合金鋳物
10.3 アルミニウム合金鋳物
10.4 マグネシウム合金鋳物
10.5 ダイカスト
11. 工具・軸受・ばね材料
11.1 炭素工具鋼
11.2 合金工具鋼
11.3 炭素および合金工具鋼の熱処理
11.4 高速度工具鋼
11.5 焼結工具材料
11.6 軸受鋼
11.7 軸受用非鉄合金および含油軸受
11.8 熱処理ばね鋼(熱間成形ばね鋼)
11.9 加工ばね鋼(冷間成形ばね鋼)
12. 耐食材料
12.1 不働態化とステンレス鋼の耐食性
12.2 マルテンサイト系ステンレス鋼
12.3 フェライト系ステンレス鋼
12.4 オーステナイト系ステンレス鋼
12.5 その他のステンレス鋼
12.6 高ニッケル耐食鋼およびニッケル基耐食合金
12.7 チタンおよびチタン合金
12.8 表面処理鋼板
13. 耐熱材料
13.1 耐熱材料に要求される性質
13.2 フェライト系およびマルテンサイト系耐熱鋼
13.3 オーステナイト系耐熱鋼
13.4 超耐熱合金(超合金)
14. 新材料
14.1 アモルファス合金(非晶質合金)
14.2 形状記憶合金
14.3 セラミックス
14.4 複合材料
15. SI 単位記号
16. 索 引
地球の気候・環境に重要な役割を果たしている大気エアロゾルと雲。本書はエアロゾルと雲・降水粒子を、両者に共通した生成・変容過程に注目しつつ物理と化学の基礎から説き起こす。初学者がエアロゾルと雲の重要な諸過程を体系的に理解できる本格的な解説書である。
水は本当に神秘的液体だろうか。一般に小さくて軽い分子は常温常圧で気体であるが、唯一の例外が水である。この例外は水分子間の強い相互作用から生まれ、水に特別な性質を付与する。水はあらゆる他の物質を良く溶かす。さらに水の中では実に様々な化学反応が容易に進行する。常識的すぎてかえって見えないこの事実が実は他の物質にない水の固有の性質、神秘である。
本書では水のこの根源的な性質が、生体でどのように使われているか、生体高分子から生理機能にわたって化学熱力学の定量的な言葉で記述することを試みた。
序章 水から始まる生理機能の熱力学
第1章 水和エネルギー
1-1 水和・溶媒和と表面積ーその基礎をめぐる混乱と論争
1-2 水和の熱力学
1-3 イオンと水
第2章 生体分子と溶媒和
2-1 タンパク質の選択的溶媒和
2-2 生体膜の溶媒和
2-3 タンパク質の熱力学的状態数
閑話休憩 おいしい水,おいしい酒
第3章 水と生理
3-1 水和と筋収縮
3-2 細胞の容積調節
3-3 表皮角層水分保持機能
社会的テーマとして論じられることのなかった埋蔵文化財(遺跡・遺物)の歴史と問題点を、発掘の現場に携わる著者が鋭く抉る話題の書。
温度、圧力、熱量を精確に規定しようとするためのポイントを具体例とともに示し、これから熱測定、高圧測定を始める際の参考書としてまた、精密な研究に発展させたい方の要求にも十分に応えた実験書。
機械、生産、材料、化学工学、電気、土木建築系学生や技術者に必要な熱エネルギーおよび物質の輸送現象論に関する基礎的事項について分かりやすく解説。
第1章 序論ー輸送現象論とは
第2章 熱伝導と熱伝導方程式
第3章 定常および非定常熱伝導
第4章 対流伝熱の基礎
第5章 強制対流伝熱
第6章 自然対流熱伝達
第7章 相変化を伴う熱伝達
第8章 放射伝熱
第9章 熱交換器
第10章 物質移動
放電加工を使いこなすための知識と経験を集大成!
本書は、日本における数値制御(NC)放電加工機メーカーの先駆者である株式会社ソディックが持つ放電加工に関わるさまざまなノウハウを、製造業に関わる技術者向けにわかりやすく解説した解説書です。
放電加工とは、アーク放電によって加工物表面の?部を除去する機械加工の手法です。従来の機械加工技術では加工できなかった硬い金属に適用され、主に工業製品を大量生産するために使われる金型の製造に利用されます。また、金属を1マイクロメートル単位で加工できるため、携帯電話やスマートフォンをはじめ、最先端の航空機や宇宙ロケットなどの工業製品まで、金属材料の精密形状加工を必要とする部品製造でも重要な役割を担っています。
本書は、製造業に関わる技術者だけでなく、これから製造業に進みたいと考えている学生までを対象に、放電加工技術の原理から各種材料における加工特性の違い、加工方式による違いなどを豊富な図や加工例の写真などを用いて解説しました。
現場技術者としての豊富な経験をもとに、知識、ノウハウをたっぷりと解説した技術者必携の書です。