大学教育の質の保証・向上ならびに 電子化及びオープンアクセスの推進の観点から 学校教育法第百十三条に基づき、 教育研究活動の状況を公表しています。
第百十三条 大学は、教育研究の成果の普及及び活用の促進に資するため、その教育研究活動の状況を公表するものとする。
表示速度の都合、全てのレコードを表示していません。
A.①この講義ではエネルギーと電池について学びました。現代のあるエネルギーのうち太陽光や風力・水力・地力は再生可能エネルギーと分類され、石炭や原子力はこれに当てはまらないエネルギーと学びました。また、はずみ車(フライホイール)は慣性力によって可動していると知りました。電池について、電池の三要素は電子を受け取るアノード、電子を渡すカソード、電解質でありこれらによって構成されているとわかりました。例えばアルカリマンガン乾電池のカソードは酸化マンガンであり、アノードは亜鉛、電解質は水酸化ナトリウムもしくは水酸化カリ
A.IMG_4301.jpeg
A.IMG_4231.jpeg
A.①この講義ではエネルギーの種類について学びました。エネルギーは5+1種類あるとされており、その内訳は(電気エネルギー・熱エネルギー・化学エネルギー・運動エネルギー・光エネルギー)+原子力エネルギーということが分かりました。また化学は財物であり、固体は重量・液体は高さ・気体は圧力という単位を用いて価値のあるもの(料金がかかわる)とされていることが分かりました。電気はKwhという単位であらわされており、現在1Kwhあたり平均31円の価値があると分かりました。w(ワット)はJ/sと変換することができ、時間当たり
A.①この講義では、自然とエネルギーについて学びました。授業の最初に電気エネルギー・熱エネルギー・力学的エネルギー・光エネルギー・化学エネルギーの式と示強因子、示量因子の確認をしました。エネルギー化学の世界において18世紀から19世紀にかけてマクロ的発見からミクロ的発見へと拡大が起こったと知りました。化学的な発光はいくつかあり、例えばナトリウムの炎色反応では黄色の発光が、ホタルなどルミノール反応では蛍光が現れます。豆電球と乾電池を銅線でつなぐことをオーミックコンタクト、p-n結合をショットキーコンタクトといい
A.IMG_3952.jpeg
A.IMG_4264.jpeg
A.①この講義は身の回りにある光や紫外線についてから始まりました。紫外線にはuua・uub・uucの三種類があり、波長の違いを利用した製品が意外と身の回りにあることをを知りました。また日焼け止めは二酸化チタンを含むことを知りました。前回の講義で上がった電気エネルギー・熱エネルギー・化学エネルギー・運動エネルギー・光エネルギーの式について学びました。(電気エネルギー=eV=nF)・(熱エネルギー=nRT)・(化学エネルギー=H-TS)・(運動エネルギー=PV)・(光エネルギー=hν)として示され、また物理化学の
A.①この講義では、液晶について学びました。液晶には異方性という見る方向によって光学的な見え方や物理特性が違う性質を持ちます。また、液晶のおもな分子構造の一つとして5CBがあります。これは4-pentyl-4’-Cyanobiphenylであり、この分子構造の特性によって液晶は異方性を持つことが分かりました。RAMはコンピューターで使用されるメモリーの一つであり、記憶を保持する性質を持ちます。ボルツマンの式は統計熱力学において重要な式であり、S=h×ln×Wであらわされることを学びました。また、日常でよく耳に
A.IMG_4011.jpeg
A.IMG_4340.jpeg
A.①この講義は物質とは何か、物質の種類について学びました。物質は純物質と混合物の二種類が存在し、それぞれの中でも純物質は単体・化合物があり、混合物は不均一混合物・均一混合物が存在することが分かりました。物質とエネルギーの足し算は情報としてあらわされていることを学びました。エネルギーの復習として(電気エネルギー=eV=nF)・(熱エネルギー=nRT)・(化学エネルギー=H-TS)・(運動エネルギー=PV)・(光エネルギー=hν)を再度確認しました。量に関係しない物質の値を物性値といい、その例として導電率を挙げ
A.講義テキストの最新工業化学の予習報告書より、工業用基礎素材の一つである、水酸化ナトリウムの製造について論じる。水酸化ナトリウムは、年間400万トン製造されておりその使用方法は工業内だけでも多岐にわたる重要な製品の一つである。水酸化ナトリウムは主に食塩水を電解する食塩電解によって得られる。食塩電解のプロセスとしては主に隔膜法、水銀法、イオン交換膜法の3つが挙げられる。この3つの中で最も小さなエネルギー(2350[kW?h/t])で高純度のアルカリが得られるのはイオン交換膜法ということがわかった。また、このこ
A.IMG_4039.jpeg
A.IMG_4317.jpeg
A.①この講義では電気回路について学びました。同じ電気回路を示すための図でも様々な表記の仕方があると分かりました。また、電圧計で見ることができるのは単純な電圧と考えていましたが、実際は入力抵抗を計測していることを学びました。 ②発表として、宮下さん・小笠原さん・古川さん・山野さん・大前さん・小室さん・北山さんのグループメンバーでそれぞれ、10円硬貨、1円硬貨を用いて、直列つなぎを形成して起電力を計測した。各々の計測結果を合計して予想電圧は4.119Vと求まった。他のグループと比べると、各々の起電力が小さい記
A.
A.IMG_4319.jpeg
A.IMG_4318.jpeg
A.
A.
A.未解答
A.未解答
A.①この講義では、電気分解について学びました。ポテンシャル場はp≒p(x,y)であらわされ、このpの上部に矢印をつけることでベクトルおよび向きを持つ意味を示すことを学びました。また、改めて電気エネルギーFEの式と、E[V]が示強因子でありF[C]が示量因子であることを確認しました。(C/s)/m^2=A/m^2は電気密度を表す単位と学びました。電子1molの持つ電気量の大きさを表すファラデー定数は96485c/molと表され、工業的には[C]を[Ah]と置き換えることがよくあると学びました。同じ意味を示す単
A.
A.IMG_4093.jpeg
A.未解答
A.
A.はい。 エネルギー化学の講義を通して、様々なエネルギーの種類やそれらがどのように使用されているのか知ることができました。また、それによって私たちの身の回りは、エネルギーで構成されていると気が付かされました。この講義で得た知識をこれからの学習や社会に出た際に生かして、現代のエネルギー問題について理論的に考えていきたいと思いました。
A.未解答
A.①この講義では電力効率と電圧について学びました。質量と重量の違いについて学びました。重量は物体に働く重力の大きさであり、質量は慣性の大きさを表すことが分かりました。また、質量について慣性の大きさを表すPVと粘性を表すRTは、対照的な関係を持ちます。慣性の大きさと粘性力の比をレイノルズ数といいます。電流効率と電圧効率の積は電力効率を示すと学びました。また、水の理論分解電圧は1.23Vと復習をしました。ファラデー定数と反応速度の積は電流を示すことが分かりました。活性化エネルギーは反応過電圧と同じ意味であり、こ
A.IMG_4156.jpeg
A.①この講義では復習および測定法について学びました。授業の序盤では、これまでに習った5つのエネルギーの表し方、電気エネルギー・熱エネルギー・化学エネルギー・運動エネルギー・光エネルギーの式について学びました。(電気エネルギー=eV=nF)・(熱エネルギー=nRT)・(化学エネルギー=H-TS)・(運動エネルギー=PV)・(光エネルギー=hν)とそれぞれの示強因子・示量因子を確認しました。また水の理論分解電圧は1.23Vと復習しました。実際の電圧ー理論分解電圧=過電圧と表せることを学びました。??リーとつく単
A.IMG_4169.jpeg
A.①今回の講義では、センサーについて学習しました。まず、熱エネルギーは対流・放射・伝導の三種類があることが分かりました。また、熱エネルギーはエントロピーと温度の積で表すことができます。センサーとは、エネルギーを情報に変換するものであり、光センサーや、熱センサー、圧力センサーなどさまざまな種類があることがわかりました。圧力センサーはマイクなどに、光センサーはスマートフォンのカメラなどの製品に使用されています。エネルギー変換は強電の場合は電気工学に、弱電の場合は電子工学に分類されています。 ②発表として宮下さ
A.IMG_4181.jpeg
A.①この講義では、表面について学びました。まず、雲は水の粒でできていて、光がそれらに反射するため雲は白く見えると知りました。表面の定義は気体(真空)と液体の境界部分のことであり、界面の定義は液体と液体の境界部分であると学びました。また、どこをとってもおなじ物質で満たされているものをバルクと呼びます。めっきなど空気と金属の表面はどのようになっているのか、アルミニウムを例に考察しました。空気とアルミニウムの表面は酸化アルミニウムとなっており、これはアルミニウムの結合間が非局在化しており、電子の位置がわからないこ
A.IMG_4197.jpeg
A.①この講義では屋根の材料の紹介から始まりました。まず、自分の住んでいる家やアパートの屋根の材料はなにかを考えました。屋根の材料はセラミックや金属・木材・瓦・スレート・トタンが使用されており、その中でもトタンの割合が最も高いと知りました。瓦は焼き物であり多孔質という性質を持ち、スレートはセラミックによってできています。時代が流れるにつれ、より軽い素材や安全性の高い素材などを使用する屋根が開発されているが、やはりそのようなものは値段が高いと知りました。トタンの製造方法は鉄板を塩酸や硫酸で洗うプレトリートメント
A.IMG_4212.jpeg
A.PXL_20240802_080010855.jpg
A.①この講義では、自然界の様々な要素を定量的に測定する方法について学ぶことができる。具体的には、電気やエネルギーの計測方法、単位の設定と変換、そしてそれらが技術や工学にどのように応用されるかが解説されている。講義は、図書館分類法に基づく技術・工学と自然科学の違いや、技術者、技能者、研究者の役割と必要な能力に焦点を当て、エネルギー化学や電気化学の基礎知識を深めることを目指している。エネルギーの量や単位の理解が、実世界の問題解決にどのように役立つかが示されている。 ②1kWhで作れる銅鍋(フライパン 直径17
A.第1回 21512056 鈴木愛理.pdf
A.①この講義では、エネルギーの種類とその変換について学ぶことができる。エネルギーは化学エネルギー、熱エネルギー、力学的エネルギー、電気エネルギー、光エネルギーなどに分類される。それぞれ異なる計算式で表され、特に、エネルギーは相互に変換可能であり、保存則は成り立つが、有効な仕事として利用できるエネルギーは減少し、廃熱が増加する。米沢キャンパスの電力使用状況を例に、再生可能エネルギーの限界やスマートグリッドの役割についても触れ、効率的なエネルギー管理の重要性が強調された。 ②マツダのcx-5を選びました。燃費
A.02-21512056+鈴木愛理.pdf
A.①この講義では、材料の電気伝導に関連する化学結合の種類について学ぶことができる。材料は主に金属、半導体、絶縁体の3つに分類され、それぞれ異なる電気的特性を持つ。金属は自由電子を持ち、高い導電率を示す。一方、絶縁体はイオン結合や共有結合によって電気をほとんど通さず、導電率は低い。半導体はギャップ幅が狭く、特定の条件下で電気を通す性質を持っている。この知識は、材料選定やエネルギー効率の向上に役立つ。 ②より電気抵抗が小さい材質、例をあげると銅などの金属を使えば良いのではないかと考えた。 ③電気抵抗を少ない
A.第三回 21512056+鈴木愛理.pdf
A.①この講義では、電気と化学に関する基本的な知識と実験方法が紹介された。まず、電池と豆電球を用いた簡単な回路の構成と接続方法が説明され、電流や電圧の測定方法が示された。電気回路図の記号やその書き方も重要なポイントで、例えば電池や電球、抵抗器などの基本的な図記号の理解が必要だとされている。また、電気量の測定にはファラデーの法則が用いられ、クーロメーターを用いた実験も紹介された。さらに、デジタル回路計の使い方や、電気量と電圧の関係についても触れられた。 ②化学実験Ⅱの「電池の起電力と分解電圧」より、以下の回路
A.第4回 エネルギー化学(1).pdf
A.①この講義では、電池の構造と電極の呼び方について学ぶことができる。まず、セルや電解槽の基本的な説明から始めると、電解槽や電池は、電気を化学エネルギーに変える装置で、電極が重要な役割を果たし、電池式の表記では、アノード(陽極)とカソード(陰極)を使い、電気の流れを理解するために縦棒(|)で界面を示す。例えば、ダニエル電池では、Zn | Zn?? || Cu?? | Cu と記載し、放電時にはアノードで酸化が、カソードで還元が起こる。電極の呼び方は、電流の流れる向きによって変わるため、正極・負極、アノード・カ
A.17214358018687453407754411638517.jpg
A.①この講義では、電気分解とファラデーの法則について学ぶことができる。ファラデーの法則は、電気分解で析出する物質量が通電した電気量に比例することを示している。この法則に基づき、クーロメーターを使って電気量を測ることができる。クーロメーターは、電気分解によって得られる物質の量を計測し、電気の量を定量化する装置で、銅クーロメーターなどが例として挙げられる。この講義では、ファラデー定数や電気量の計算方法、電気めっきの実用例についても触れている。 ②トタンについて調べた。正確には亜鉛メッキ鋼板で薄い合金に亜鉛をメ
A.17214365725207443133688216542201.jpg
A.①電池の起電力は、異なる金属が電解液に浸ることで発生する電圧のことである。金属のイオン化傾向が異なるほど、起電力は大きくなる。貴金属はイオン化傾向が小さく、卑金属は大きい。これにより、電池の起電力は貴金属を正極、卑金属を負極として組み合わせることで決まる。また、電位の変化は酸化還元電位と関係があり、酸化還元電位が高いほど腐食しにくくなる。実際の電池では、例えばダニエル電池のように、電解液中のイオンの活量が起電力に影響する。電池の起電力は、正極と負極の組み合わせにより変化し、充電や放電によって電流と電圧も異
A.Screenshot_20240720-095619.png
A.①この講義では、水の理論分解電圧が1.23Vであることが説明されている。これは水を電気分解するのに必要な最小の電圧で、実際にはこれを超える電圧が必要になる。電解における過電圧は、理論電圧と実際にかかる電圧との差を示し、これには抵抗過電圧、濃度過電圧、活性化過電圧の3種類がある。ターフェルの式を用いて過電圧と電流密度の関係が示され、これにより反応速度や効率を理解することができる。講義では分解電圧の測定方法や電力効率の計算も紹介されており、電解槽の性能や効率を向上させるための方法が議論された。 ②理論分解電
A.17214375161602812916433024772480.jpg
A.①サイクリックボルタンメトリー(CV)は、電位を変化させながら電流を測定し、化学反応の特性を調べる方法である。電位を一定範囲で繰り返し変化させることで、反応の可逆性や反応速度を把握できる。測定結果はサイクリックボルタモグラムとして表示され、ピークの位置や形状から反応の詳細な情報を読み取ることができる。主に電極反応の解析や材料の電気化学的特性の評価に利用され、バッテリーの性能評価や触媒の研究などに役立っている。 ②クロノポテンショメトリー 時間と電流の関係を測定する技術(反応系における拡散係数が、酸化体
A.Screenshot_20240720-094159.png
A.①この講義では、センサーと情報変換の基本を学ぶことができる。pH電極や参照電極などのセンサーが化学反応を測定し、その情報を電気信号に変換する仕組みが説明された。特にpH電極は、ネルンストの式に基づいて水溶液のpHを測定し、参照電極(銀塩化銀電極など)が安定した基準電位を提供する。これにより、正確なpH値の測定が可能となる。さらに、情報はアナログからデジタルに変換され、デジタルデータとして処理されることで、より効率的なデータ管理と解析が実現される。 ②私達はpHメーターを選んだ。 ③pHメーターという馴
A.Screenshot_20240720-094355.png
A.①表面処理やアノード酸化に関する講義では、金属の表面処理技術としてアルマイトや不働態化が取り上げられた。アルマイト処理はアルミニウムの表面に酸化膜を形成させ、耐食性や耐摩耗性を向上させる技術で、アルミサッシや電解コンデンサに使われる。アノード酸化では、アルミニウムをアノードとして電解液中で酸化し、表面に多孔質の酸化膜を生成し、その後着色や封孔処理を行う。これにより、見た目が美しいだけでなく、実用性も兼ね備えた部品が作られる。また、鉄の不働態化についても触れ、酸化物によって金属が腐食から守られる現象が説明さ
A.Img_2024_07_20_09_44_52.jpeg
A.
A.未解答
A.
A.未解答
A.①この講義ではエネルギーの移動と物質移動について学ぶことができる。光はほぼ瞬時にエネルギーを移動させる一方で、力学エネルギーは質量移動を伴い、熱と物質の移動には放射、拡散、伝熱などがある。また、エネルギーの変換や備蓄、輸送の方法も説明され、例えば電気は直接備蓄できず、発電と同時に使われることが多い。エネルギーの変換効率やその利用方法が説明され、特に太陽エネルギーの利用や光合成の重要性、再生可能エネルギーの未来について触れられている。 ②カルシウムイオンが10.45m/sの移動速度となった。 ③エネルギ
A.Img_2024_07_20_09_46_57.jpeg
A.
A.未解答
A.使用電力量を分析した。使った総電力使用量は4,5,6月すべて68kWhであった。使っている家電の消費電力それぞれは冷蔵庫が24.8kWh、オーブンレンジ4.58kWhが、ドライヤーが1.2kWh、残りはその他充電や灯り等だと考えられます。
A.Screenshot_20240720-092517.png
A.研究題目:LCCM住宅の住宅模型を作ろう 1.緒言 地球温暖化が進んでいる今日。太陽光発電をするためにソーラーパネルを屋根につけ、少しでも化石燃料を使わずに済む ようにした。 2.方法 準備したもの: 段ボール2枚、油性ペン、ガムテープ 組み立て方 1段ボールを箱形に折った。 2屋根を作るために長方形の段ボールを軽く内側に折り、1で箱形に折った段ボールにガムテープで貼り付けた。 3屋根よりひとまわり小さく切った段ボールを屋根の上に貼り付けた。(ソーラーパネル
A.1721649547896.jpg
A.1. 緒言 ルミノールの名で知られるアミノフタルヒドラジドも酸化反応において光を放出することが知られており、過酸化水素な どを用いてルミノールを酸化することで強く発光する。 2.方法 ビーカー (100 mL) に10wt%の水酸化ナトリウム水溶液(約20mL)を調整し、室温まで冷やした。冷やした10wt%の水 酸化ナトリウム水溶液(10mL)を三角フラスコ (100mL)に加え、水(90mL)で希釈した。希釈した溶液に得られたルミノ ール (200~300 mg)を加えた(この溶液をA
A.1721649543113.jpg
A.わたし達はグループで理科研修センターに行きました。理科研修センターでは回路を繋いで電源の電流と電圧を調べました。その後、電気で回るプロペラをつなぐと、プロペラが回りました。また、自転車型発電機に扇風機を繋いで自転車をこぐと、扇風機が動きました。これらは運動エネルギーから電気エネルギーへの変換、または、電気エネルギーから運動エネルギーへの変換に繋がっていると考えました。
A.1722907583696.jpg
A.はい これからの生活で身の回りで使用する製品をエネルギー効率の良いものを選んでいきたいです。
A.284CB2B6-26FF-416D-B4E3-D19F6D477BE8.jpeg
A.
A.未解答
A.
A.未解答
A.
A.未解答
A.
A.未解答
A.
A.未解答
A.
A.未解答
A.
A.未解答
A.
A.未解答
A.
A.未解答
A.
A.未解答
A.
A.未解答
A.
A.未解答
A.
A.未解答
A.
A.未解答
A.
A.未解答
A.
A.未解答
A.
A.未解答
A.
A.未解答
A.
A.未解答
A.はい。
A.IMG_6594.jpeg
A. エネルギーは熱、運動、光、電気、化学、(原子)に大別できる。エネルギー化学とはそれらのエネルギーを用いて物質を作る学問である。スマートグリッドとは、センサーで電力を計測し、その結果に応じてIT技術を用いて発電量を制御した電力網のことである。 有限な資源である化学エネルギーでない再生可能エネルギーには太陽光や風力、地熱など自然を生かした発電が特徴である。しかし、発電量は少なく化学エネルギーに頼らない発電は現状できない。1時間あたりの消費電力をkWhで表現する。1kwhあたりの二酸化炭素排出量は約0.5
A.IMG_8216.jpeg
A. 光子のエネルギー(E)と波長(λ)はE=hν=hc/λの式で表される。光のエネルギーは振動数に比例し、波長には反比例する。また、波長とは光の波の1回分の長さである。波長が短い方からUV-C→UV-B→UV-Aの順になっている。UV-Cはオゾン層で吸収され地上にはほぼ届かない。UV-A,Bは日焼けの原因となる。そのため皮膚を守るためにはメラニン色素が必要である。電気エネルギーはG=FE=VQで表せる。 水は1.23V以上に相当する電気エネルギーを加えることで分解できる。熱エネルギーはnRT,TSで表さ
A.IMG_8211.jpeg
A.物質には1種類の物質だけでできている純物質と2種類以上の純物質が混ざり合った混合物に大きく分けられる。また純物質は1種類の元素だけでできている物質の単体と2種類以上の元素からできている化合物に大別できる。混合物は組成が一定でどの部分をとっても性質が均等である均一混合物と組成が一定でなく部分部分の性質が同じでない不均一混合物に大別できる。水を証明するには3つの方法がある。1つ目は光エネルギーに関連している塩化コバルト紙を用いる方法である。この方法は青からピンクに変化し、乾燥して青に戻ることで証明できる。2つ
A.IMG_8212.jpeg
A.赤外線(IR)は可視光より波長が長く、紫外線(UV)は可視光より波長が短い。知識→測定→想像力。実態配線図とは物体を実物と同じような形で書き、部品同士の接続を線を用いて表現した回路図である。実物に近いため分かりやすいが、複雑になるほど情報量が多くなり見づらくなってしまう。電気回路図の記号はJISで定められている。豆電球の記号は昔、実物に近い形で表現されていたが、近年になって〇の中に×を書いた実物とはかけ離れたデザインに変わってしまった。抵抗Rに電流Iが流れた時に抵抗の両端に電圧Vが発生するというオームの法
A.IMG_8215.jpeg
A.アノードは電流が流れ込む側の電極であり、電子が流れ出す電極とも言い換えられる。カソードとは電流が流れ出す電極であり、電子が流れ込む電極と言い換えられる。液絡部とは内部の液体とサンプルが接する部分のことを指す。また、カソード部分の溶液とアノード部分の溶液は混ざらないように隔てなければならない。そのため、セルロース膜や動物性半透膜などの隔膜を用いたり、凝晶構造を持った溶液を使えば防げる。電流密度とは単位面積当たりに通過する電荷である。電気力線とは電気力の様子を視覚的に表現する線である。等電位線が密になっている
A.IMG_8230.jpeg
A.電子1個あたりの電荷量はファラデー定数×1/3600で求めると26.8Ah/molと表せる。金属を含む溶液ではカソード上で金属イオンが還元されて金属が析出する。これを電解メッキと呼ぶ。酸化反応が進行するのはアノードである。銀クーロメーターとは電気量を測定するのに持ちいる装置であり、精度が高い。白金皿をカソード,銀をアノード,AgNO3溶液を電解液とする。理想気体の状態方程式pV=nRTにおいてpは示強因子,Vは示量因子である。建浴とは、めっきで使う液体を化学薬品を調合することで新しく作り、古くなっためっき
A.IMG_8235.jpeg
A.電圧はV=IRで表される。Iはインデンシティーであり電流・強度を示す。Rはレジスタンスであり抵抗を示す。イタリアの解剖学者ガルバーニはカエルの筋肉運動によって電気を発見した。銅と亜鉛の円盤を濡れた布を挟んで円筒にしたものがボルタ電堆である。高い電圧を得ることが可能である。ストリングとはモジュール(セルが集まった単位)を直列で組み合わせた単位である。起電力はイオン化傾向の差がに比例する。ネルンストの式は電気・熱エネルギーの関係を表す式である。電位差は平衡電位がpHに依存することに由来する。直列つなぎはボルタ
A.IMG_8237.jpeg
A.質量は慣性の大きさであり、粘性力と慣性力の比をレイノルズ数という。質量≠重量。粘性力と慣性力は対の関係になっている。レイノルズ数が大きくなると乱流になり、小さくなると層流になる。電力効率=電流効率×電圧効率である。電力効率とはどれだけ無駄な電力を使用してないかの指標。水の理想分解電圧は1.23Vであり、燃料電池の起電力と等しい。槽電圧=理想分解電圧+過電圧。終末速度とは力がつりあい変化しなくなった速度のことである。反応が進んでないときは見かけ上反応が進んでいない状態である。抵抗過電圧は電極表面の抵抗によっ
A.IMG_8243.jpeg
A.
A.未解答
A.対流・放射・伝導は熱エネルギー。熱はnRTで表せて温度センサーに用いられる。運動はpVで表されて圧力センサーに用いられる。光はhνで表されて光センサーに用いられる。電気エネルギーはFEで表されて電圧計に用いられる。これらは電圧計によってデジタル化される。また強電と弱電の使い分けについて学んだ。強電はヒーターで用いられ電気工学で扱う。弱電は電話で使われ電子工学で扱う。圧電効果とは物質に圧力を加えることで生まれるひずみによって電圧が生じる現象である。焦電体とは温度変化を受けて電荷を発生させる物質である。特に人
A.IMG_8245.jpeg
A.雲は水の粒に太陽の光が反射することで白く見える。乱反射は光が粗い表面に当たって様々な方向に反射する現象である。散乱反射は微小な粒子や不均一な溶媒を光が通過するときに様々な方向に反射することである。不動態には金属の表面に酸化被膜ができ、酸化などから守る効果がある。空気が無極性であることも学んだ。水と油の間は界面とよぶ。ダイヤモンドの屈折率は2.44であり、天然物質の中ではかなり高い屈折率を持っている。また、ダイヤモンドの表面はほとんど水素でできている。アルミニウムの表面は酸素である(Al2O3)。アルミニウ
A.IMG_8291.jpeg
A.家の屋根に使われる素材について学んだ。意見としてはスレートやトタン、瓦などがあげられた。スレートは瓦に比べて安価で耐震性に優れている。瓦は非常に高価であるが断熱性が高い。トタンは合板に亜鉛をめっきした金属屋根である。めっきの組成によって耐久性が異なる。亜鉛にアルミやマグネシウムなどを加えると耐久性が向上する。イオン化傾向が低い金属が高い金属に浸食することで電位差腐食が生じる。相手の金属よりも電位が高い金属を「貴」、低い金属を「卑」とよび、卑な方が腐食しやすい。エッチングとは腐食を防ぐための加工法である。ま
A.IMG_8292.jpeg
A.エネルギー変換について学んだ。地震の影響もあり原子力発電がよいとされない現在、再生可能エネルギーの存在が必要不可欠になっている。再生可能エネルギーには太陽光発電、風力発電、地熱発電などがある。しかし、環境などによって発電量に変動があり、原子力ほどの爆発的な発電はできない。重量エネルギー密度はWh/kg,体積エネルギー密度はWh/Lで表される。電気エネルギーはE×FでEは示強性.Fは示量性である。フライホイールは遠心力によって回転運動を円滑に進める部品である。電池はアノード,カソード,電解質によって構成され
A.IMG_8313.jpeg
A.黒体放射とはすべての波長において光を全く反射しない黒体が放出する熱放射である。しかし、黒体に近いものは存在するものの黒体は存在しない。オーミックコンタクトとは半導体基板上の配線とn,p型領域の電気的接合である。ルミノール反応は光触媒ではない。ルミノール反応はアルカリ性溶液中でルミノールを過酸化水素で酸化すると青白い発光を起こす減少である。過酸化水素にオキシドールが含まれていることが鍵である。ホタルもルミノール反応であり、体内のルシフェリンが酵素が反応して発光している。アナターゼ型の結晶構造の酸化チタンはエ
A.IMG_8332.jpeg
A.液晶の等方性⇔異方性について学んだ。方向によって性質が均一であることを等方性。性質が異なることを異方性という。液晶は方向によって見え方が異なるため、異方性の性質を利用している。配合膜とは液晶分子の配向を制御する薄い膜である。デバイとは電気双極子モーメントの単位である。ピーター・デバイの名前にちなんでいる。Ti基体をTi|RuO2被膜で覆った電極であるDSAは不溶性酸化物電極である。統計熱力学のボルツマンの式はS=kbInWで表される。気体分子の分布関数を決める基礎方程式である。またボルツマン定数は気体定数
A.IMG_8335.jpeg
A.電量計はファラデーの法則に基づいてで陰極に析出した物質の量によって通過した電気量を調べるものである。もっとも精度が高いものは旧米沢工業高等学校に展示されていた銀電量計である。銀電量計は白金皿をカソード,銀をアノード,AgNO3溶液を電解液とする。しかし、銀電量計は高価であるため銅電量計が一般的に使われる。銅電量計は電極に銅板、電解液に硫酸銅溶液を用いる。銅電量計の欠点は銅板が電解液に溶解してしまうことである。銅の電気化学当量は銀の1/3である。コイルに電気を流すと磁界が生じ、磁石の反発力などでメーターが振
A.IMG_8249.jpeg
A.3月,4月,5月でそれぞれ162700Wh,113800Wh,103500Wh使用していた。その内訳の計算は家電を主にエアコン、ライト、電子レンジ、洗濯機、ドライヤー、炊飯器、冷蔵庫の分野に分け、それぞれの消費電力を家電を見て調べて1日当たりの使用時間と使用日数をおおよそ見積り、予想消費電力を測定した。調査結果で分かったことは、使用電気量の大半をエアコンが占めていることである。よって、エアコンの使用時間を減らすことが得策だと考えた。エアコンは季節によって使用量が変動し、夏や冬など気温が上下に大きく開くとき
A.IMG_8251.jpeg
A.化学発光とは化学反応により励起された分子が基底状態に戻る際にエネルギーを光として放出する蛍光現象である。実際にルミカライトの発光を体験した。なぜパッキと折るだけで光るのかというと、この棒の中に過酸化水素水で覆われた薄いガラスの筒が入っており、その筒の中にシュウ酸ジフェニルが入っている。折る衝撃でガラスの筒が割れ、シュウ酸ジフェニルがあふれ出します。そして2つの物質が混ざり合い化学反応により発光します。この光は青色にしか発光しないため、内側の液体には蛍光色素が混ざっている。ブラックライトなどの光を当ててエネ
A.IMG_8339.jpeg
A.LCCM住宅とは建設時のデザインやライフサイクルによってCO2削減に特化した住宅である。住宅模型をデザインするのにあたり、 ①Q値を小さくする ②再生可能エネルギーの活用 を軸に考えました。 ①Q値とは熱の室外への逃げやすさを表す数値である。Q値を小さくすれば、電気代が下がり化学燃料の使用を減らせる。Q値を小さくするためには、窓や家の素材、屋根に着目する必要があると考えた。窓にはアルミと樹脂の複合サッシを用います。アルミは耐久性が高いものの結露が発生し、断熱性が低いのが特徴です。そこで高価ですが断
A.IMG_8340.jpeg
A.はい。 他学科で履修しましたが、違う視点で学び今後に生かそうと思いました。
A.DSC_0316.JPG
A.
A.未解答
A. エネルギーには化学エネルギー、熱エネルギー、力学的エネルギー、電気エネルギー、光エネルギーなどがある。光エネルギーを電気エネルギーに変換するものとして太陽光発電がある。米沢キャンパスでは一日に30Kwhの電力を発電している。発電した電気を保存しておくものとしてバッテリーがある。 グループ名:麻雀格闘倶楽部 共著者:栗城一渓、関剛志、中村健匠、鈴木佑涼 自分の役割:リソース プリウス燃費26km/Lを例として考えました。ガソリン1リットルの発熱量の単位をジュールからkwhに変換すると9.72kwhにな
A.2511032+酒井勇斗 エネルギー化学.pdf
A. 物質は大きく純物質と混合物に分けることが出来る。さらに純物質は単体と化合物に、混合物は均一混合物と不均一混合物にそれぞれ分けることが出来る。単体には塩素やアルミニウムなどがある。化合物にはメタンや二酸化炭素などがある。均一混合物には空気や海水などがある。不均一混合物には合金や岩石などがある。そして物質の結合にはイオン結合、共有結合、金属結合がある。 グループ名: 共著者:栗城一渓、関剛志、渡邊佳治 自分の役割:リソース 米沢発電所から米沢キャンパスの電子ケーブルに架空送電線を用いた。電圧は6.6
A.22511032酒井勇斗エネルギー化学.pdf
A. 実態配線図を見やすく簡略化したものを回路図という。回路図は電球や抵抗器などを決められた記号で書く。回路図により複雑な回路を理解するのにとても便利であり電圧や電流などを求めることが可能になる。また電気回路で回路計を用いて電圧などを測る場合は入力インピーダンスを出来るだけ高いものを選ぶ必要がある。低いものだと回路計を壊してしまう恐れがあるためである。1円玉と十円玉と手を用いると伝一になる。回路計で計るとわずかながら電圧が発生することが分かる。 グループ名: 共著者:栗城一渓、関剛志 自分の役割:リソー
A.22511032酒井勇斗エネルギー化学 (1).pdf
A. 一対の電極を備え電解質を支える一組をセルと言う。 工業電解では電解槽、エネルギーデバイスでは電池、研究用では電気化学セルなどと言う。 電気エネルギーを取り出す目的でセルを複数つないで構成したものはバッテリーと言い電気化学系の3要素としてアノード、カソード、電解質がある。アノードとは外部の回路から電流が流れ込む電極でありカソードは外部に電流が流れだす電極である。 グループ名: 共著者:栗城一渓、関剛志、竹見萌亜、山崎開智 自分の役割:リソース 電池はダニエル電池を考えた。電極としてアノ-ドに亜鉛、
A.1715676985080.jpg
A. 電気分解により析出した物質量が通電した電気量に比例する。これをファラデーの法則と言う。この時の比例定数をファラデー定数と言いエネルギー密度や理論容量の計算などにも使われる電気化学においてとても重要なものである。 グループ名: 共著者:栗城一渓、関剛志 自分の役割:リソース メッキを施されている製品としてプリント基板を選んだ。プリント基板には金メッキがされている。金メッキをすることでプリント配線表面上に色が安定し光輝度が良くメッキ層が平らで溶接性のいいニッケル金メッキ層を堆積させることが出来るから
A.DSC_0176.JPG
A. 電解液に異なる金属を触れさせると起電力が生じる。これを電池の起電力と言い、イオン化傾向が異なるほど起電力が大きくなる。またさびにくい金属を貴金属と言い、イオン化傾向は金属と金属イオンの平衡反応の酸化還元電位に関係がある。 電位が卑なほど 腐食しやすく、 還元しにくくなる。 電位が貴なほど腐食しにくく還元しやすい。 グループ名:ブギウギ 共著者:栗城一渓、関剛志、渋谷光、中村健佑、柳平勇翔 自分の役割:リソース 銅と亜鉛の電位を比べる銅は正の電位になり亜鉛は負の電位になる。電流は正極から負極に流れ電
A.DSC_0188.JPG
A. 25℃、1atmでの平衡電位の差を理論分解電圧と言い、1.23Vになる。 理論分解電圧は、自由エネルギーより計算され理論稼働電圧はエンタルピーから計算される。また平衡電位の差の理論分解電圧を超えたからといってすぐに反応は始まらない。 実際に反応が始まる電圧を分解電圧と言う。分解電圧を調べるときは、電圧を掃引して、電流を測定する。電流電圧曲線から溶液抵抗の傾きを外挿して分解電圧を求める。 理論分解電圧から分解電圧を引いて 過電圧を求める。 過電圧を電流密度の対数の関係をターフェルプロットと言う。理論分解電
A.DSC_0218.JPG
A.
A.未解答
A. センサーはエネルギーを情報に変換する。例えば、サーミスタの電気抵抗は温度によって変化するのでサーミスタにわずかな電流を流してその両端の電圧をボルテージフォロアで出力すれば、 温度に比例した電圧が得られる。これをAD変換で数値にできる。センサーで測定した 量 は、 AD変換で 数値 データとしてコンピュータで 演算、記憶、記録出来る。プロセスオートメーションでは、センサーで計測し、 コントローラで 制御し、アクチュエータで操作する。化学の情報を電位で測定することが出来る。OPR電極を使うことにより消毒剤の
A.S__9396229.jpg
A. 金属を酸化すると酸化物が出来る。この酸化物が表面を覆うと金属は溶けなくなる。この状態を不働態と言う。ステンレスやアルマイトはこの性質を利用した製品の例である。表面処理の方法として電気メッキ、無電解メッキ、気相メッキ、エッチング、アノ-ド酸化化成、電解研磨、塗装、電着塗装、化学処理、泳動電着、表面硬化、浸炭、電鋳がある。 グループ名: 共著者:栗城一渓、関剛志 自分の役割:リソース 不働態の製品の例としてフライパンを選択した。アルミニウム製のフライパンは軽く熱伝導性が高い。アノ-ド酸化をすることに
A.DSC_0252.JPG
A.腐食は、金属材料は本来の姿(酸化物など)に戻っていく過程を言う。 また腐食を防止するかを防食と言う。錆びにくい金属を貴金属と言う。 イオン化傾向は金属と金属イオンの平衡反応の酸化還元電位に関係がある。 電位が卑なほど腐食しやすく還元しにくくなる。 電位が貴なほど腐食しにくく還元しやすくなる。プリント配線基板の製造工程は架橋不溶化、現像、エッジング、レジスト除去の順番で行われる。エッジング加工における表面処理として様々な方法がある。 グループ名: 共著者:栗城一渓、関剛志 自分の役割:リソース プリ
A.DSC_0282.JPG
A.LCCM住宅(ライフ・サイクル・カーボン・マイナス住宅)とは、ZEH(ネット・ゼロ・エネルギー・ハウス)よりさらに省CO2化を進めた先導的な脱炭素化住宅で建設時、運用時、廃棄時において出来るだけ省CO2に取り組みさらに太陽光発電などを利用した再生可能エネルギーの創出により住宅建設時のCO2排出量も含めライフサイクルを通じてのCO2の収支をマイナスにする住宅である。電池から電流を取り出すことを放電と言います。 充電できる電池を二次電池または蓄電池と言います。 正極活物質には金属酸化物を、 負極活物質 に亜
A.DSC_0298.JPG
A. 光はほぼ一瞬にしてエネルギーを移動できる。 力学エネルギーは質量の移動を伴う。 熱や物質の移動の形態は似ており 熱には放射、拡散、伝熱があり物質には拡散、泳動、対流がある。拡散と対流はイオン移動だけでなく物質移動でも起こる。拡散はイオン移動だけでなく 熱移動でも起こる。 グループ名: 共著者:栗城一渓、関剛志 自分の役割:リソース ナトリウムイオンの泳動速度を例にして求めることにした。移動度、極限当量イオン導電率、電場を用いて求めることが出来る。まず電場を求める。その際に極限当量イオン導電率
A.DSC_0307.JPG
A.
A.未解答
A.
A.未解答
A.
A.未解答
A.
A.未解答
A.
A.未解答
A.
A.PXL_20240717_025950546.MP.jpg
A.①技術を担うものを、知識の応用と構想力を中核能力とするエンジニア、技能を中核能力とするテクニシャン、両者の中間的性格をもつテクノロジストの三つの職務に分類される。エンジニアは工学系の学士課程、テクノロジストは工業高等専門学校、テクニシャンは技能訓練学校の修了者である。電気化学工業が電気を使って物質を作る学問だとすると、エネルギー化学工業はエネルギーを使って物質を作る学問ということになる。 だが物質に加えるエネルギーの種類は、熱、動力、電気、光などである。エネルギー化学工業は、電気化学工業に光で合成する化学
A.PXL_20240806_095616182.MP.jpg
A.①米沢キャンパスだけで、1500kWもの電力を使っており、太陽光発電で賄えるのは、昼間の日光があるときで30kW、再生可能エネルギーの太陽光だけでは、電気が足りない。スマートグリッドでは、センサーを使って電力を計測し、 インターネットの通信を使って、 発電量を制御する。 気候に左右されやすい再生可能エネルギーでは、余剰電力を電池に蓄えることができる。家庭で使われるエネルギーは、厨房、給湯、暖房、冷房、照明などで、そのなかを給湯と暖房が半分以上を占め、冬の寒い季節に、暖房で室温を上げる。熱は温度の高い方から
A.PXL_20240806_090100880.MP.jpg
A.①物性には、熱物性、機械物性、電気物性、光物性がある。それぞれ、熱エネルギーに対して物質がスペクトルでは、波長の短い青の方がエネルギーが大きく、波長の長い赤の方がエネルギーが小さい。物質は、温度や圧力によって、様々な状態をとる。物質が固体、液体、気体、超臨界流体のいずれの状態を示した図を状態図と言う。分子結晶は、昇華しやすく、イオン結晶は、融点や沸点が高い。材料は、その材質の違いにより金属材料と非金属材料に分類される。純物質としての金属は、柔らかすぎるので、混合物の合金が使われる。広い意味での混合物の固体
A.PXL_20240805_201101041.MP.jpg
A.
A.未解答
A.①物質に電気を流すことで、撹拌、加熱、加圧などで得られなかった新たな材料を作ることができる。物質に通電するための仕組みの単位を、電解槽、セルといい。セルには電極があり、通電するだけでなく電気を取り出すのにも使う。この場合はセルを電池と呼ぶ。 セルをいくつか直列につないで、電気エネルギーを取り出せるようにしたものをバッテリーと呼ぶ。一対の電極を備え電解質を支える一組をセルと言う。工業電解では電解槽、エネルギーデバイスでは電池、研究用では電気化学セルなどと言う。 電気エネルギーを取り出す目的でセルを複数つない
A.PXL_20240805_193847099.MP.jpg
A.①回路計は、電圧、電流、電気抵抗などを測定できる。電気抵抗、静電容量、インダクタンスを実現する電子部品として抵抗器、コンデンサ、コイルがある。物質量n(mol)と 電気量n(C)は比例し、これをファラデーの電気分解の法則と言う。比例定数はファラデー定数F=96485.341(C/mol)であり、電気の標準は電流で定義される。ファラデーの法則を使って電気量を測る装置をクーロメーターと言いい、銀クーロメーター、 1936年のレイリー型電流天秤を経て、現在の電気基準になった。産業界では、実用上、ツェナダイオード
A.PXL_20240805_184821095.MP.jpg
A.①電解液に異なる金属を触れさせると起電力が生じる。これを電池の起電力と言う。イオン化傾向が異なる金属同士ほど、起電力は大きくなり、イオン化傾向が小さい金属を貴な金属と言い、イオン化傾向が大きい金属を卑な金属と言います。主に電池とは、イオン化傾向の大きな物質と、小さな物質の組み合わせである。電池から電流を取り出すことを放電と言い、充電できる電池を二次電池または蓄電池と言う。電池の起電力は、正の値で表すことになっているので、貴な金属が正極となる。電池の起電力を簡単に測るには、ディジタル回路計を使う方法がある。
A.PXL_20240805_181514714.MP.jpg
A.①水を水素と酸素に熱分解する場合、2500℃の高温が必要になる。電気を使えば、室温で乾電池をふたつ直列につなぐだけで、水素と酸素に電気分解できる。25℃、1atmでの平衡電位の差を理論分解電圧と言い、1.23Vである。理論分解電圧は、自由エネルギーより計算され、理論稼働電圧は、 エンタルピーから計算される。平衡電位の差の理論分解電圧を超えてもすぐには反応ははじまらない。 実際に反応が始まる電圧を分解電圧と言う。分解電圧を調べるとき、電圧を掃引して、電流を測定する。これをLSVということがある。電流電圧曲線
A.PXL_20240806_083523135.MP.jpg
A.
A.未解答
A.①センサーとはエネルギーを情報に変換するものである。例えば、サーミスタの電気抵抗は温度によって変化するので、サーミスタにわずかな電流を流して、その両端の電圧をボルテージフォロアで出力すれば、温度に比例した電圧が得られる。これをAD変換で数値にすることができる。センサーで測定した量は、AD変換で数値データとしてコンピュータで演算、記憶、記録できる。プロセスオートメーションでは、センサーで計測し、コントローラで制御し、アクチュエータで操作する。化学の情報を電位で測定することで活用できる。ORP電極を使えば、消
A.PXL_20240805_174432928.MP.jpg
A.①腐食とは、金属材料は酸化物などに戻っていく過程を言う。また、腐食を防止するかを防食と言う。また錆びにくい金属を貴金属と言い、イオン化傾向は、金属と金属イオンの平衡反応の酸化還元電位に関係があり、電位が卑なほど、腐食しやすく、還元しにくくなる。電位が貴なほど、腐食しにくく、還元しやすい。 ②演習の「アノード酸化膜の機能と応用を調べましょう」では、アルミニウム製フライパンを選んだ。アルミニウム製のフライパンには軽くて熱を伝えやすいという特徴がある。そしてアノード酸化により耐久性があがり、酸化皮膜を作り染色
A.PXL_20240806_080949637.MP.jpg
A.①錆びにくい金属を貴金属と言いい、イオン化傾向は、金属と金属イオンの平衡反応の酸化還元電位に関係があります。電位が卑なほど、腐食しやすく、還元しにくくなります。電位が貴なほど、腐食しにくく、還元しやすい。プリント配線基板の製造工程には、架橋不溶化、現像、エッチングレジスト除去などの種類がある。バイポーラICでは、名素子間を電気的に絶縁する分離技術が主要技術となっている。 ②演習の「電位pH図(プールベダイアグラム)を描こう」では、プリント基板の鉄のエッチング技術を選んだ。鉄は、pH0付近では、FeとFe
A.PXL_20240805_171500305.MP.jpg
A.①LCCM住宅とは、ZEHよりさらに省CO2化を進めた先導的な脱炭素化住宅で、建設時、運用時、廃棄時において出来るだけ省CO2に取り組み、さらに太陽光発電などを利用した再生可能エネルギーの創出により、住宅建設時のCO2排出量も含めライフサイクルを通じてのCO2の収支をマイナスにする住宅である。V2Hとは、電気自動車の電池を、住宅の電池にリユースすることを言う。電気自動車の電池容量は、40kWh程度とすれば、住宅の電池10kWhの4世帯分に相当する。しかし安全にリユースするには、バッテリーのインスペクション
A.PXL_20240806_074143363.MP.jpg
A.①光は一瞬にしてエネルギーを移動できる。力学エネルギーは質量の移動を伴う。熱や物質の移動の形態は似ていて熱は、放射、拡散、伝熱。物質は、拡散、泳動、対流である。導電率は物性値であり、ベクトル量なので、導電異方性があれば、方向依存性があります。導電率は、電流密度を電界の強さの比で、電界の強さは電位勾配であり、電位勾配を見るには位置に対して電位を示した電位プロファイルが便利。また導電率は、移動度と電荷密度の積であり、移動度は粘度に反比例し、電荷密度は、イオンの濃度に比例する。エネルギーは、相互にエネルギー変換
A.PXL_20240805_165242975.MP.jpg
A.①デジタル情報 はDA変換で電圧になり、アンプで増幅されて発光素子を駆動する。そうすることでデジタル情報がディスプレイ上で写真や動画のような映像となって表現されるようになる。画像や動画を出力するには、ディスプレイが必要である。テレワークや電話に必須。ディスプレイやキーボード等とコンピュータの組み合わせをVDT機器と言い、「VDT機器」を使用して、データの入力・検索・照合等、文章・画像等の作成・編集・修正等、プログラミング、監視等を行う作業を「VDT作業」と言う。 ②課題で液晶ディスプレイとエレクトロクロ
A.PXL_20240805_203555624.MP.jpg
A.【書誌情報】「化学発光を体験しよう」、栗城一渓、8月6日、サイリウム 【要旨】課外報告書の「化学発光を体験しよう」では、ルミカ製のサイリウムブレスレットを購入し、観察した。棒状のブレスレットを曲げるとパキパキという音がして蛍光が起こった。この蛍光は徐々に小さくなっていき、6時間20分でほぼ無くなった。原理は、このサイリウムの内部にはガラスアンプルで分けられた状態で2種類の液体が入っていて、サイリウムの中には酸化液が入っており、さらに酸化液の中にはガラスアンプルに入った蛍光液が入っている。そしてサイリウム
A.PXL_20240806_132027293.MP.jpg
A.
A.未解答
A.
A.未解答
A.【書誌情報】「使用電気量を分析してみよう」、栗城一渓、8月6日、冷房と除湿 【要旨】課外報告書の「使用電気量を分析してみよう」では、まず主な家具家電の消費電力を調べた。エアコン1000w/冷蔵庫200w/洗濯機500w/テレビ100w/電子レンジ1200w/照明30wだった。次に月の使用電力量は、エアコン250Kwh/冷蔵庫150Kwh/洗濯機5Kwh/テレビ電子3Kwh/レンジ10Kwh/照明6Kwhだった。最後に、冷房より除湿の方が電気代が安くなるという記事を見たので試した。6月は冷房25℃で家にい
A.未解答
A.はい。 私は将来、生分解性プラスチックの研究をしたいと考えています。そのために西岡研究室で食品とプラスチック両方の視点から研究し環境に優しい素材づくりをしたいです。
A.0__22512002.jpeg
A.①エネルギーは6=5+1で成り立っており、電気エネルギー、熱エネルギー、化学エネルギー、力学的エネルギー、光エネルギー、(原子力エネルギー)である。また、エネルギーの単位はkWh(SI単位ではJ)である。 加えて、固体、液体、気体の有体物は財物であり、電気エネルギーも財物にある。 ②演題:1キロワットアワーで作れるモノ 共著者:石岡桜、宮原杏奈、五十嵐千紘、松本凜、大前晴菜、高橋美羽 自分の役割:2.Data curation 太陽光パネルを作るのに必要な電気エネルギー量を計算した。太陽
A.IMG_2566.jpeg
A.①状態方程式において、示強性、示量性で釣り合いが取れている。 PV=nRTでは、PとTが示強因子であり、VとnRが示量因子である。 また、電気エネルギーのnF×Eでは、Eが示強因子である。 また、エネルギーに関する式をグラフに起こすことで傾きが示していること、面積が示していること等それぞれに意味があることがわかり、グラフを利用することで理解が深まる。 ②演題:1キロワットアワーで走れる距離 共著者:高橋可奈子、五十嵐千紘、高橋美羽、松本凜、佐藤未歩、菊池沙姫、宮原杏奈、石岡桜 自分の役割:
A.IMG_2567.jpeg
A.①物質は大きく、純物質、混合物(不均一、均一)に分けられる。 水道水は均一混合物であり、電気分解することが可能であり、酸素と水素が発生する。 また、水の分析法は電気分解(FE)の他に、塩化コバルト紙(hν)、沸騰(RT)があり、このように物質とエネルギーを用いて情報を導き出すことを分析化学という。 電気分解では物質によって導電率が異なる。導電率は物性値であり、液体中の物質がどのくらいイオン化しているかの指標に使われる。 ②演題:送電に伴う電力ロス 共著者:高橋可奈子、松本凜、五十嵐千紘、高橋
A.IMG_2568.jpeg
A.①ボルタ電堆は銅と亜鉛の金属板が交互に何重も重ねられた構造をしており、金属の枚数が増えるほど起電力が高くなる。 電気分解の際に、電流を流さなくても起電力によって電気が流れたということから、V=IRの式が全ての回路で成り立つわけでは無い。 また、ネルンストの式は電気エネルギーと熱エネルギーのバランスの式である。エネルギーの式(pV、FE、hν等)から、様々な組み合わせでバランスの式を立てることができ、この式を用いることで、エネルギー変換する時に役に立つ。 ②演題:電極近傍の電位プロファイルを描く
A.IMG_5311.jpeg
A.①エネルギー変換効率は電流効率×電圧効率=電力効率から考えることができる。 燃料電池の起電力は水の分解電圧に等しく、 水の理論分解電圧は1.23Vである。 また、槽電圧は理論分解電圧+過電圧から求めることができ、活性化過電圧は反応過電圧にあたる。過電圧を下げるためには、白金などの触媒を入れる必要がある。 エネルギー変換効率が低いと、資源をムダにしているということなので、設計をする時には変換効率についても考慮する必要がある。 ②演題:水電解のエネルギー変換効率を求める 共著者:高橋可奈子、
A.IMG_5312.jpeg
A.①電極界面での電荷移動は指数関数的になる。 e^xということで、xの値(正孔の数)が少し変わっただけでも、電荷の移動量は大きく変化することがわかる。 また、pn接合は、電子(n側)と正孔(p側)が合わさり、電荷の移動によって電場が生じる。 このような電位差により、物質の濃度等がポテンショメトリーで分かる。 指数関数的になるということから、正孔の数が多くなると、界面も広くなり、電荷の移動量が大きくなる。 ②演題:電気化学測定法を調べる 共著者:高橋可奈子、五十嵐千紘、松本凜、高橋美羽 自分
A.IMG_5313.jpeg
A.①センサーは、エネルギーを情報に変換するものであり、これらはほとんど電圧計を通してデジタル表示(目に見える形)に変換される。 例えば、温度計は熱エネルギーを数字に変え、私たちが表示を見ていたり、スマートフォンのマイクやカメラにもセンサー(CMOS等)が使われていたりする。 変換に関しては、生活圏の中での強電(照明やモーター)と弱電(電話や通信)の使い分けをしている。 ②演題:電気化学センサーを説明してみる 共著者:高橋可奈子、五十嵐千紘、高橋美羽、松本凜 自分の役割:7.Project ad
A.IMG_5314.jpeg
A.①光は一番短い経路をとるため、表面(空気と物質の間)、界面(液体と液体の間)では屈折現象、表面反射がおこる。 光を電子に置き換えて考えると、絶縁体は電子を通さず、電子は全反射のような経路をたどる(物質内に入らない)。 Al等は電気を通すが、アノード酸化することで電気を通さなくなり、極性が生まれる。これをアルマイトといい、Alに酸化被膜を形成する。 これによって水をはじく性質を獲得し、塗料を塗ることができるようになる。 ②演題:アノード酸化膜の機能と応用を調べる 共著者:五十嵐千紘、高橋可奈子
<!-- 課題 課題 課題 -->
<li>
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/WebClass/WebClassEssayQuestionAnswer.asp?id=205'>
<q><cite>
■総まとめ(エネルギー化学2024R06)
</q></cite>
</a>.
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Syllabus.asp?nSyllabusID=11273'>
エネルギー化学
<a/a>・
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID=5208'>
成績申請と単位認定請求
</a>
</li>
<!-- 課題 課題 課題 -->
大学教育の質の保証・向上ならびに 電子化及びオープンアクセスの推進の観点から 学校教育法第百十三条に基づき、 教育研究活動の状況を公表しています。
第百十三条 大学は、教育研究の成果の普及及び活用の促進に資するため、その教育研究活動の状況を公表するものとする。