| 國立中興大學教學大綱 |
| 課程名稱 | (中) 材料熱力學(2410) | ||||||||
| (Eng.) Thermodynamics in Materials Science | |||||||||
| 開課單位 | 材料系 | ||||||||
| 課程類別 | 必修 | 學分 | 3 | 授課教師 | 張立信 | ||||
| 選課單位 | 材料系 / 學士班 | 授課使用語言 | 中文 | 英文/EMI | 開課學期 | 1122 | |||
| 課程簡述 | 本學期課程一開始先教導二元系統之相平衡概念與二元相圖，運用熱力學模型推導相平衡條件。接著教導反應平衡的觀念、推導反應平衡常數與反應標準自由能的關係，並講解溫度與壓力對反應常數的影響。反應平衡將分為氣相、純凝相與凝態溶體三部分教授。教導如何推得出反應平衡條件、應用相律計算自由度以及計算不同標準狀態下之活性。除此之外，課程將介紹反應之Ellingham圖、說明碳之氧化以及探討二元化合物的平衡條件。接著以反應平衡概念來講解電化學原理，推導Nernst方程，並舉例說明數種電池。之後將教導熱熵與熱容率之統計詮釋。 | ||||||||
| 先修課程名稱 | 課程含自主學習 | N | |||||||
| 課程與核心能力關聯配比(%) | 課程目標之教學方法與評量方法 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 課程目標 | 核心能力 | 配比(%) | 教學方法 | 評量方法 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1. 了解在二元系統中相平衡的概念與二元相圖 2. 應用熱力學模型推導相平衡條件 3. 推導與應用反應平衡常數、條件與相律 4. 計算不同標準狀態下物種之活性 5. 探討二元化合物之平衡條件 6. 學習電化學概念 7. 推導並應用Nernst方程 8. 了解熱熵與熱容率之統計詮釋 |
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| 授課內容(單元名稱與內容、習作/每週授課、考試進度-共18週) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 學習評量方式 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| A. 期中考30% 配合學校考試時程。考試範圍為開學後至期中考前之授課內容。考試時間為110分鐘。學生若因故請假獲准、不能於規定時間參加期中考試，事後應參加補考。 B. 期末考30% 配合學校考試時程。考試範圍為期中考後至期末考前之授課內容。考試時間為110分鐘。學生若因故請假獲准、不能於規定時間參加期末考試，事後應參加補考。 C. 平常考40% 授課每完成一定段落將進行平常考，評量學生學習表現。本學期安排四次。考試範圍為前次考後至當次考前之授課內容。每次考試時間為50分鐘。 |
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| 教科書＆參考書目(書名、作者、書局、代理商、說明) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 教科書 書名：Introduction to the Thermodynamics of Materials 作者：David R. Gaskell and David E. Laughlin 出版資料：6th ed., CRC Press, NY, 2018 國內代理商：偉明圖書有限公司 (國立中興大學電子書) 說明：本教科書是材料熱力學書籍中最常被台灣學界所指定之教科書，亦是授課教授求學時之教科書。作者講授古典熱力學的原理以及應用於材料科學上所需具備的知識。本書之內容與編排經過數十年之更新，難度與廣度皆已增加。為適宜大學部學生研讀，課程內容與時程須做適當安排。 參考書目 1. Hae-Geon Lee, “Chemical Thermodynamics for Metals and Materials”, Imperial College Press, 1999 (中興大學電子書) 說明：本書是針對材料相關科系之大專生所寫。作者以Gaskell所著教科書之內容為綱要，將本書章節以重點敘述的方式安排。內容雖略嫌簡略，但可強化學習效果。 2. Robert T. DeHoff, “Thermodynamics in Materials Science”, McGraw-Hill, Singapore, 2006 (偉明圖書) 說明：本書在熱力學關係之推演上頗有獨到之處，值得學習。 |
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| 課程教材（教師個人網址請列在本校內之網址） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 教師自編講義 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 課程輔導時間 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 週三16:00~18:00 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 聯合國全球永續發展目標 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 更新日期 西元年/月/日：2024/01/17 12:59:31 | 列印日期 西元年/月/日：2024 / 5 / 06 |
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