2 項進行中

115-1 選課時程

進行中

  • 初選第一階段 6/15 – 6/18
  • 初選第二階段 6/22 – 6/25
  • 校際選修 進行中 8/24 – 9/18
  • 初選第三階段 8/31 – 9/3
  • 開學後加退選 進行中 9/7 – 9/21
  • 逾期加退選 9/21 – 9/24
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材料熱力學(一)

Thermodynamics of Materials(I)

學期
115-1
學分
3 學分
當期課號
516302
永久課號
ENMS10017
開課單位
材料科學與工程學系跨域學程(A)本系學生、材料科學與工程學系、材料科學與工程學系跨域學程(B)外系學生、半導體工程學系
授課教師
黃彥霖
校區
光復
類別
必修
上課時間表
週一
週四
3
10:10–11:00
材料熱力學(一)
EF201(光復)
材料熱力學(一)
EF201(光復)
2 節連堂
4
11:10–12:00

* 根據陽明交大上課時間表所列

概述

This course introduces the thermodynamic principles needed to understand materials behavior, phase stability, gases, and phase equilibria. Topics include the laws of thermodynamics, entropy, free energies, heat capacity, chemical potential, and phase diagrams. By the end of the semester, students will be able to: • Apply the First, Second, and Third Laws of Thermodynamics to materials systems. • Calculate changes in U, H, S, A, and G. • Interpret unary phase diagrams using Gibbs free energy. • Analyze ideal and non-ideal gas behavior

先修科目

Calculus and general physics.

備註

無備註

教學方式

教師未提供此項資料

評分方式

• Quizzes (4-5): 20% • Midterm Exam: 40% • Final Exam: 40%

課程大綱

教師未提供此項資料

週次計畫
週次主題
第 1 週

Ch. 1.1–1.4 System, surroundings, state, equilibrium, ideal gas law

時數:[2026-09-07]黃彥霖(1.00)
第 1 週

Ch. 1.1–1.4 System, surroundings, state, equilibrium, ideal gas law

時數:[2026-09-10]黃彥霖(2.00)
第 2 週

Ch. 1.5–1.12 Units, extensive/intensive variables, phase diagrams, laws of thermodynamics

時數:[2026-09-14]黃彥霖(1.00)
第 2 週

Ch. 1.5–1.12 Units, extensive/intensive variables, phase diagrams, laws of thermodynamics

時數:[2026-09-17]黃彥霖(2.00)
第 3 週

Ch. 2.1–2.4 Heat vs. work, internal energy, path dependence, constant-volume processes

時數:[2026-09-21]黃彥霖(1.00)
第 3 週

Ch. 2.1–2.4 Heat vs. work, internal energy, path dependence, constant-volume processes

時數:[2026-09-24]黃彥霖(2.00)
第 4 週

9/28 off. Ch. 2.5–2.6 H = U + PV, C_V​, C_P​, and Hess’s law.

時數:[2026-09-28]黃彥霖(1.00)
第 4 週

9/28 off. Ch. 2.5–2.6 H = U + PV, C_V​, C_P​, and Hess’s law.

時數:[2026-10-01]黃彥霖(2.00)
第 5 週

Ch. 2.7–2.13 Reversible adiabatic/isothermal processes.

時數:[2026-10-05]黃彥霖(1.00)
第 5 週

Ch. 2.7–2.13 Reversible adiabatic/isothermal processes.

時數:[2026-10-08]黃彥霖(2.00)
第 6 週

Ch. 3.1–3.6 Spontaneous processes, irreversibility, entropy production

時數:[2026-10-12]黃彥霖(1.00)
第 6 週

Ch. 3.1–3.6 Spontaneous processes, irreversibility, entropy production

時數:[2026-10-15]黃彥霖(2.00)
第 7 週

Ch. 3.7–3.12 Carnot cycle, efficiency, thermodynamic temperature scale

時數:[2026-10-19]黃彥霖(1.00)
第 7 週

Ch. 3.7–3.12 Carnot cycle, efficiency, thermodynamic temperature scale

時數:[2026-10-22]黃彥霖(2.00)
第 8 週

10/26 off. Ch. 3.13–3.19 Maximum work, entropy criterion, dU=TdS−PdV; review and midterm

時數:[2026-10-26]黃彥霖(1.00)
第 8 週

10/26 off. Ch. 3.13–3.19 Maximum work, entropy criterion, dU=TdS−PdV; review and midterm

時數:[2026-10-29]黃彥霖(2.00)
第 9 週

Midterm week

時數:[2026-11-02]黃彥霖(1.00)
第 9 週

Midterm week

時數:[2026-11-05]黃彥霖(2.00)
第 10 週

Ch. 4.1–4.4 Disorder, microstates, configurational entropy

時數:[2026-11-09]黃彥霖(1.00)
第 10 週

Ch. 4.1–4.4 Disorder, microstates, configurational entropy

時數:[2026-11-12]黃彥霖(2.00)
第 11 週

Ch. 4.5–4.12 Boltzmann distribution, temperature, heat flow, entropy production

時數:[2026-11-16]黃彥霖(1.00)
第 11 週

Ch. 4.5–4.12 Boltzmann distribution, temperature, heat flow, entropy production

時數:[2026-11-19]黃彥霖(2.00)
第 12 週

Ch. 5.1–5.8 H, A, G, natural variables, closed-system fundamental equations. Chemical potential, composition changes, thermodynamic relations.

時數:[2026-11-23]黃彥霖(1.00)
第 12 週

Ch. 5.1–5.8 H, A, G, natural variables, closed-system fundamental equations. Chemical potential, composition changes, thermodynamic relations.

時數:[2026-11-26]黃彥霖(2.00)
第 13 週

Ch. 5.9–5.16 Derivation and use of Maxwell relations; Gibbs–Helmholtz equation

時數:[2026-11-30]黃彥霖(1.00)
第 13 週

Ch. 5.9–5.16 Derivation and use of Maxwell relations; Gibbs–Helmholtz equation

時數:[2026-12-03]黃彥霖(2.00)
第 14 週

Ch. 6.1–6.3 Dulong–Petit law, Einstein model, Debye model, empirical C_P(T)

時數:[2026-12-07]黃彥霖(1.00)
第 14 週

Ch. 6.1–6.3 Dulong–Petit law, Einstein model, Debye model, empirical C_P(T)

時數:[2026-12-10]黃彥霖(2.00)
第 15 週

Ch. 6.4–6.11 Reference states, ΔH(T), ΔS(T), Third Law

時數:[2026-12-14]黃彥霖(1.00)
第 15 週

Ch. 6.4–6.11 Reference states, ΔH(T), ΔS(T), Third Law

時數:[2026-12-17]黃彥霖(2.00)
第 16 週

Final

時數:[2026-12-21]黃彥霖(1.00)
第 16 週

Final

時數:[2026-12-24]黃彥霖(2.00)
教科書

David R. Gaskell and David E. Laughlin, Introduction to the Thermodynamics of Materials, 6th ed., CRC Press, 2018.

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