大学初年級の熱力学の教科書・参考書として定評のあるロングセラー。
熱力学の本質を理解させるために、一方で熱力学の歴史的歩みを追いながら、他方で分子運動論を主体とする微視的な考察を間に入れることで、学習効果を高められるように配慮し、統計力学との結びつきを明確にした。
1998年の改訂版では、文字の大きさを改め、また初年級の読者には詳しすぎると思われる部分を簡素化したり、くどくどしかった脚注を大幅に削除するなど、全体的に読みやすくなるように修正を施した。
1.熱力学の基礎
1.1 熱力学の基礎知識
1.2 温度
1.3 気体法則
1.4 状態方程式
1.5 熱力学的な量
1.6 準静的過程
1.7 熱と比熱
2.熱と分子運動
2.1 分子運動論
2.2 気体の圧力
2.3 分子運動と温度
2.4 気体の比熱とエネルギー等分配の法則
2.5 液体・固体における熱運動
2.6 分子間力
2.7 分子運動論と統計的法則
3.熱力学第1法則
3.1 熱と仕事の関係
3.2 エネルギー保存の法則
3.3 熱力学第1法則の数式化
3.4 内部エネルギーとエンタルピー
3.5 第1法則の理想気体への応用
4.熱力学第2法則
4.1 熱の移動と不可逆変化
4.2 熱力学第2法則と不可逆性の尺度
4.3 熱機関の効率
4.4 熱力学的温度目盛
4.5 熱力学第2法則の数式化
4.6 エントロピーと分子運動論
5.熱力学的諸関数と平衡の条件
5.1 自由エネルギー
5.2 いろいろな関係式
5.3 熱平衡状態の条件
5.4 相の平衡と相律
5.5 熱力学の応用
5.6 熱力学第3法則
付録 非平衡状態の熱力学
A-1 非平衡状態の熱力学
A-2 非平衡状態のエントロピー
A-3 熱伝導
観光ガイドと一線を画し,国内の主要温泉を科学的に解説。学会創立80周年記念出版。オールカラー 〔内容〕登別温泉/ニセコ温泉郷/玉川温泉/乳頭温泉郷/草津温泉/箱根温泉/野沢温泉/奥飛騨温泉郷/有馬温泉/白浜温泉/別府温泉郷/九重温泉郷
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。
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
フーリエ解析はフーリエ級数とフーリエ変換が基本だ。しかし、関数をある三角関数の和で表わしたり(フーリエ級数)、関数にある三角関数をかけて積分したり(フーリエ変換)することで何がわかるのか。フーリエ級数とフーリエ変換はどう使い分けるのか。素朴な疑問を解決しながらフーリエ解析の考え方を自然に身につける。
編集にあたって
まえがき
ポイント1 フーリエ級数は何を表わしているのか
さまざまな周期関数
周期関数を三角関数の和で表わしてみよう
フーリエ級数の計算のしかた
フーリエ係数から何がわかるか
ポイント2 フーリエ級数の収束
無限個の和の収束とは
滑らかな関数なら収束する
不連続点をもつ関数には要注意
「収束」にもいろいろある
平均収束の意味での収束とは
ポイント3 複素フーリエ級数はなかなか便利
なぜ複素数を使うのか
複素フーリエ級数の表わし方
フーリエ級数の微分・積分
横にずらした関数f(t-β)のフーリエ級数展開
ポイント4 直行級数としてのフーリエ級数
関数どうしが直行するとは
フーリエ級数も直行級数の1つ
どんな関数でも表わせるのが完全な関数系だ
ルジャンドル多項式系も重要メンバー
どの直行級数を使えばよいか
ポイント5 フーリエ変換のイメージ
まず周期関数をフーリエ級数展開する
周期を無限大にすると和が積分に
フーリエ変換と逆変換
フーリエ変換は何を表わしているのか
フーリエ変換できる関数,できない関数
ポイント6 フーリエ変換を計算してみよう
ぜひ知っておきたい性質
微分・積分した関数のフーリエ変換
合成積,積のフーリエ変換とパーシバルの等式
しばしば使うe^(-βt^2)のフーリエ変換
ポイント7 熱伝導方程式を解く
熱伝導方程式とはどんなものか
フーリエ級数をどう使うか
無限領域ではフーリエ変換
他の偏微分方程式にも使える
ポイント8 エネルギースペクトルの考え方
エネルギースペクトルってどんなもの
役に立つが万能ではない
いろんな例で考えてみよう
パワースペクトルもよく似たもの
ポイント9 とびとびデータのフーリエ解析
とびとびデータを扱う必要性
周期的な離散データのフーリエ級数展開
サンプリング周期はどう選べばよいか
離散データのフーリエ変換
あとがき
さくいん
本書は大学初学年向けに,高校で学んだ物理と大学で学ぶ物理学との架け橋となるように構成されている.図表を多く配置して基礎的な内容から丁寧に解説し,理解を深められるよう工夫された好個の教科・参考書.
運動の記述/運動の法則/万有引力/仕事とエネルギー/気体のマクロな振る舞い/熱と仕事とエネルギー/熱機関とその効率/波の記述/波の性質/音と光の波/電流と電荷/クーロンの法則/導体/磁場と電流/電磁誘導の法則/変位電流とマクスウェルの方程式
熱力学は身近なものが対象であるにもかかわらず考え方が抽象的なため敬遠されがちだが,いったん身に着ければ手軽に使えて役に立つものである。本書では,物理的意味の理解を深めるための問題と有用性が実感できる問題を厳選して解説した。
1.高校で物理を学習していない人のために,第1章に熱現象に関する高校初級レベルの説明と問題を付け,大学の熱力学とのつなぎとなる数学の説明および分子運動から気体を理解することを第2章の内容とした。ここをていねいに勉強すれば,熱現象に限っては高校で物理をとらなかったというハンディは無くなるはずだ。
2.しかし最後の到達目標は,妥協することなく熱力学の深い理解を得て,実用的に使いこなせるという高いところに置いている。
3.問題数は多くないが,すべての問題に詳しい解答を付け,それを熟読することによって熱力学の理解が深まるように解説した。熱力学の有用性に感動するのは後ろの章の問題をやる時である。問題数は少なく抑えてあるので,途中まででよしとするのではなく,最後までやりきってほしい。
1 高校の熱力学
例題1【比熱の測定と熱量の保存】
例題2【水の三態】
例題3【ボイルーシャルルの法則】
例題4【理想気体と熱力学の第1 法則】
2 大学の熱力学へー微分積分,理想気体ー
例題5【積分可能条件】
例題6【高度による気圧の変化】
例題7【理想気体の分子描像】
3 平衡状態と温度
例題8【シリンダー中の気体に対するいろいろな操作】
例題9【理想気体の準静的断熱変化】
4 熱力学の法則50
例題10【状態変化の経路による仕事や吸熱量の差異】
例題11【理想気体のカルノーサイクル】
例題12【いろいろなカルノー機関(カルノーサイクル)の効率】
5 エントロピー
例題13【理想気体のエントロピー】
例題14【エントロピーの数値】
例題15【混合エントロピー】
例題16【黒体輻射のカルノーサイクル】
6 いろいろな熱力学ポテンシャル
例題17【エンタルピーの意味】
例題18【理想気体での最大仕事】
例題19【定積熱容量と定圧熱容量】
例題20【等温圧縮率と断熱圧縮率】
例題21【ファンデルワールスの状態方程式】
例題22【ジュールートムソン効果】
例題23【理想的なゴム】
7 化学ポテンシャルと相平衡
例題24【熱力学的安定性と熱容量,圧縮率】
例題25【気体ー液体の相転移】
例題26【2 相共存と自由エネルギー】
例題27【黒体輻射の熱力学諸量】
8 複数の成分からなる系
例題28【不揮発性用溶質による飽和蒸気圧の降下】
例題29【混合物の化学ポテンシャルとギブス自由エネルギー】
例題30【理想気体混合物としてのプラズマ】
A 付録参考文献
B 発展問題の解答
〔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
大学初年次生が、現代の化学を理解するために必要な事項をまとめた教科書。知識を網羅するという記述を避け、原子や分子を基本単位として物質を理解するという、化学の基本的な視点に基づいて解説されている。1章で「化学とは何か」について考察を行う。2章と6章では、化学を考えるために必要な物理的な手法を、3章から5章においては、原子の構造と原子間の結合の本質、化学結合によって作られる物質の一端を述べる。7章から9章では、溶液を舞台にした物質の変化について、10章では、化学の中でもっとも重要な元素である炭素を中心とした有機化学について解説する。11章で生命に関係する化学、12章で環境に関係する化学についてもふれる。
船舶推進機関システムの安全かつ経済的な運用を目指し、基礎理論から実際の運転、燃料・潤滑油の管理、排ガス対策にいたるまで、図面を多用して平易に解説する。
バレンボイム/ベートーヴェン:月光、悲愴、熱情
【収録情報】
ベートーヴェン:
1. ピアノ・ソナタ第14番嬰ハ短調 Op.27-2『月光』
2. ピアノ・ソナタ第8番ハ短調 Op.13『悲愴』
3. ピアノ・ソナタ第23番ヘ短調 Op.57『熱情』
ダニエル・バレンボイム(ピアノ)
録音時期:1983年12月(1,2)、1981年5月(3)
録音場所:パリ、メゾン・ド・ラ・ミュテュアリテ
録音方式:ステレオ(デジタル/セッション)
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