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課程名稱 |
材料熱力學一
Thermodynamics of Materials (Ⅰ) |
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開課學期 |
112-1 |
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授課對象 |
工學院 材料科學與工程學系 |
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授課教師 |
蔡劭璞 |
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課號 |
MSE2001 |
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課程識別碼 |
507 20100 |
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班次 |
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學分 |
3.0 |
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全/半年 |
半年 |
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必/選修 |
必帶 |
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上課時間 |
星期五6,7,8(13:20~16:20) |
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上課地點 |
綜301 |
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備註 |
限本系所學生(含輔系、雙修生)
總人數上限：80人 |
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課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
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課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
In this introductory course, we will go through the basic concepts of thermodynamics and statistical physics, starting from the three laws of thermodynamics. |
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課程目標 |
Understanding thermodynamics of materials and the basic concepts of statistical physics. |
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課程要求 |
Calculus, general physics, introduction to materials science and engineering |
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預期每週課後學習時數 |
5 |
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Office Hours |
另約時間 備註： 助教資訊：Wei-Yen Tsai (蔡維晏) r11527022@ntu.edu.tw |
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指定閱讀 |
書名：Introduction to the Thermodynamics of Materials, 5th edition or 6th edition 作者：David R. Gaskell |
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參考書目 |
Robert DeHoff: Thermodynamics in Materials Science, 2nd edition
https://www.academia.edu/36143675/Robert_DeHoff_Thermodynamics_in_Materials_Science_Second_Edition_CRC_Press_2006_
Peter Atkins: Four Laws That Drive the Universe |
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評量方式
(僅供參考) |
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No. |
項目 |
百分比 |
說明 |
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1. |
期中考I |
35% |
於課堂中講解規則及可能考題及考型，由助教監考/批改，滿分35分，若確診或是身體不適須提出醫師證明，得以與助教另約時間補考 |
2. |
期中考II |
30% |
於課堂中講解規則及可能考題及考型，由助教監考/批改，滿分35分，若確診或是身體不適須提出醫師證明，得以與助教另約時間補考 |
3. |
期末考 |
35% |
於課堂中講解規則及可能考題及考型，由助教監考/批改，滿分30分，若確診或是身體不適須提出醫師證明，得以與助教另約時間補考 |
4. |
作業 |
0% |
會有約六次作業，無需繳交 |
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針對學生困難提供學生調整方式 |
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上課形式 |
以錄音輔助, 以錄影輔助, 提供學生彈性出席課程方式 |
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作業繳交方式 |
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考試形式 |
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其他 |
由師生雙方議定 |
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週次 |
日期 |
單元主題 |
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第1週 |
9/08 |
0th law of thermodynamics; 1st law of thermodynamics
HW1 |
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第2週 |
9/15 |
Heat engine; Carnot engine; Efficiency; Thermodynamic temperature |
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第3週 |
9/22 |
2nd law of thermodynamics; Entropy; combination of 1st and 2nd law
HW2 |
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第4週 |
9/29 |
Holidays (or not?) |
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第5週 |
10/06 |
2nd law of thermodynamics; Auxiliary functions (H, A, G)
HW3 |
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第6週 |
10/13 |
Maxwell equation |
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第7週 |
10/20 |
期中考I；closed book; closed note；有需要的公式會提供 ; 35分 |
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第8週 |
10/27 |
Conditions for equilibrium; Statistical thermodynamics |
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第9週 |
11/03 |
Macro and micro states; Configurational entropy; thermal entropy |
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第10週 |
11/10 |
Boltzmann equation; Calculate U, Cv, S, A from partition function; Einstein crystal
HW4 |
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第11週 |
11/17 |
Heat Capacity, enthalpy, entropy as a function of T
(這周教師可能會參加材料年會，由線上錄影課程代替) |
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第12週 |
11/24 |
期中考II；closed book; closed note；有需要的公式會提供 ; 30分 |
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第13週 |
12/01 |
S(T) and 3rd law of thermodynamics; Effect of P on H and S
HW5 |
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第14週 |
12/08 |
Phase equilibria; Unary (one-component) heterogeneous systems
HW6 |
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第15週 |
12/15 |
Behavior of ideal gases to real gases |
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第16週 |
12/22 |
期末考；closed book; closed note；有需要的公式會提供 ; 35分 |
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