Kyungpook National Univ. Press

소재 프로세스 분야의 실력 향상과 응용력 배양을 위한 112제 수록

열역학은 소재 프로세스 분야에서는 강력한 조력자이며, 열역학을 마음대로 사용할 수 있기 위해서는 꾸준한 훈련을 반복하여야만 한다. 열역학을 습득하기 위해 알맞은 지도서의 한 가지로 주로 비철금속제련 분야에서 유포되어 있는 『꿈의 야자와 열역학 문제집』이 있다. 이것은 일본 Tohoku대학 선광제련연구소의 야자와 아키라 선생(Tohoku대학 명예교수)이 1970~1985년 열역학 세미나 당시 주로 기업에서 파견되어 온 연구생의 교육용으로 사용한 열역학 약 100문제이다. 야자와 연구실에 1~2년간 체재한 연구생은 이 열역학 연습 100문제를 야자와 교수의 해설과 함께 익히는 행운을 누렸을 것이다. 많은 사람들이 이 내용을 언젠가는 책으로 만날 수 있으리라 생각했으나, 여러 가지 사정으로 꿈의 상태인 채로 오늘에 이르게 되었다.
2009년에 관계자들이 모였을 때, ‘야자와 열역학 문제집이 꿈의 상태로 있다가는 언젠가 흩어져서 소멸할 것이므로 너무 안타깝다.’ ‘실용 프로세스에서는 없는 내용도 포함되어 있지만, 프로세스를 검토할 때의 열역학적 접근을 배울 때는 유효하다.’ 등의 의견이 대세였다. 그러한 의견교환을 거친 후 야자와 아키라 선생의 허락을 받아 제조업이나 리싸이클 등에 관계하는 젊은 연구자와 기술자의 열역학 실력 향상을 위하여 『야자와 아키라의 열역학 문제집』으로 출판하기로 하였다.
 

엮은이

早稲田 嘉夫(와세다 요시오)
東北大学 다원물질과학연구소 교육연구지원자
東北大学 명예교수

大蔵 降彦(오오쿠라 타카히코)
早稲田大学 이공학술원 객원교수
東京大学 생산기술연구소 특임연구원

森 芳秋(모리 요시아키)
住友金属鉱山주식회사 기술본부 기술기획부 담당부장

岡部 徹(오카베 토오루)
東京大学 생산기술연구소 교수

宇田 哲也(우다 테쓰야)
京都大学 대학원공학연구과 준교수

옮긴이

손호상

현대자동차 기술연구소
(주)영풍 석포제련소
포스코 기술연구원
현 경북대학교 신소재공학부 교수
 

추억의 열역학 세미나
머리말
옮긴이의 말
목차
문제내용별 일람
알파벳순 일람


1 환원: 반응열 계산
2 환원: 반응열 계산
3 전로반응: 반응열 계산, Heat balance 평가
4 의 열함량: 온도 의존식 도출
5 탄화알루미늄의 연소: 연소열로부터 원 화합물의 생성열 계산
6 합금의 혼합: 열량계 데이터로부터 혼합열 계산
7 의 상변화, 혼합: 엔트로피 변화 계산
8 , 의 상태도: 상태도를 작성하여 평형관계를 설명
9 의 산화: 로부터 평형관계를 설명
10 평형: 로부터 평형가스분압 계산
11 가스의 탈산, 탈질소: 로부터 평형가스분압 계산
12 평형: 계산
13 의 분해: 로부터 분해온도 계산
14 평형: 로부터 평형가스분압 계산
15 평형: 로부터 평형가스분압 계산
16 평형: 로부터 평형가스분압 계산
17 황산동의 결정수 분해: 로부터 분압, 화학양론 계산의 기초
18 의 질화반응: 로부터 평형가스분압 계산
19 의 산화: 평형상수 로부터계산
20 의 용융: 증기압 데이터의 차이로부터 용융계산
21 의 산화: 기초 데이터로부터계산
22 염화 의 가수분해: 분해압, 로부터계산
23 의환원: 화학양론 계산의 기초
24 물, , , : 증기압과 해리온도(Clausius-Clapeyron 식)
25 용융 로의 산소 용해: Sieverts의 법칙
26 로부터 원소 의 회수: 화학양론 계산과 열수지 계산에 의한 평가
27 의 증발: 로부터 비등점 계산
28 의 평형: 화학양론 계산
29 합금의 증기압과 활동도: 증기압 데이터로부터 증발열, 활동도 계산
30 합금의 활동도: 과잉부분 몰 깁스 자유에너지로부터 증기압, 활동도 계산
31 Wustite-Magnetite 평형: 로부터 활동도 계산
32 Hematite의환원: 로부터 안정상 도출
33 황산철의 안정성, 평형: 의 음양(+, -)만으로 안정상을 평가할 수 없는 예
34 계에서 의 활동도: 로부터 활동도의 계산
35 황화철의 활동도: 로부터 활동도의 계산
36 합금: 증기압으로부터 활동도 등의 계산
37 합금: 와 액상선 조성으로부터 활동도 계산
38 계: Potential diagram 작성
39 , , , : Potential diagram 작성
40 , 의 황산화: Potential diagram 작성
41 계: Potential diagram의 해석
42 용철-슬래그의 평형실험: 상률(Phase rule)의 해석
43 의 용해: 증기압과 체적변화(Clausius-Clapeyron 식)
44 그라파이트와 다이아몬드: 와 상평형
45 의 해리: 화학양론 계산의 기초
46 암모니아의 생성: 화학양론 계산의 기초
47 의 평형: 화학양론 계산의 기초
48 : 화학양론 계산의 기초
49 평형: 화학양론 계산의 기초
50 평형: 화학양론 계산의 기초
51 용철-수소평형: 화학양론 계산의 기초
52 용강의 탈탄, 탈수소: 증기압으로부터 제거속도 추정
53 : 이상용액의 표준상태 변환
54 : 비이상용액의 표준상태 변환
55 용철로의용해: 용해열과 표준생성 몰 깁스 자유에너지 데이터로부터 의 계산
56 용강의 탈산: 문제 55의 로부터 탈산량 계산
57 용동 중의 활동도 계수: 상호작용 모계수로부터 조계수 산출
58 용철 중 : 상호작용계수로부터 활동도 계수 산출
59 수용액의 평균이온 활동도: 평균이온 활동도의 정의
60  용액의 : 전지의 기전력으로부터산출
61  이온의 안정성: 표준전극전위로부터 활동도, 안정성 평가
62 수용액 계의 용해도: 평균 활동도 계수와 용해도곱으로부터 용해도 산출
63 의 해리: 용해도와 활동도 계수로부터 해리계산
64 이온의 산화환원: 전극전위와 이온 비율의 관계 도출
65 전지의 기전력: 기전력과 수소압력의 관계로부터 수소의 활동도 계수 산출
66 암모니아 수용액: 와 프리 암모니아의 안정성
67 수용액의 몰 부피: 몰 부피로부터 부분 몰 부피 산출
68 의 황산화: 로부터 황산화 경향의 평가
69 : 기전력 데이터로부터 열역학적 제량의 산출
70 의 증기압: 증발량으로부터 각 성분의 증기압 산출
71 환원: 건식환원 거동을 로부터 추정
72 염화 의 환원: 화학양론 계산의 기초
73 염화 의 불균화반응: 화학양론 계산에 의한 반응률 산출
74  용광로: 환원반응의 열역학적 해석
75 의 softening: 불순물의 제거한계 산출
76 의 증류: 로부터 잔류 의 산출
77 진공용해에서의 산화: 로부터 산화조건 산출
78 와 실리카의 평형: 로부터 산화반응 추정
79 용융동의 진공정제: 불순물의 증기압 비교
80 Cu와 Pb의 용광로 비교: 로부터분압을 비교
81 동 맷트의 용련: , , 의 분배
82 동 용련에서 마그네타이트: 생성·소실의 인자 해석
83 동 전로 조동기: 의 거동해석
84 계: 용동상의 Potential diagram(전로공정)
85 의 산화에 의한 직접제련: Chemical potential diagram 작성, 화학양론 계산에 의한 평가
86 의환원: 화학양론 계산에 의한 의 분압 산출
87 의환원: 화학양론 계산에 의한 의 분압 계산
88 의 증류: 비등점 데이터로부터 증류거동 해석
89 의 건식제련: 환원, 황화, 전로반응
90 합금철 제련: 환원 용이성의 해석
91 황산의 가압수소 환원: 환원 의 산출
92 황화물의 황산침출: 용해도적으로부터 -용해도 diagram 작성
93 의 전해: 전극전위로부터 석출한계 도출
94 의 전해채취: 전극전위, 수소과전압으로부터 전해석출거동 설명
95 아민착체: 에 의한아민착체 농도의 산출
96 황화철의 황산침출: 도 작성
97 의정액공정: 도 작성, 정액공정의 해석
98 복합광의 황산침출: 도 작성, 선택침출의 해석
99 고온에서의 침출: 고온에서의 도 작성, 침출반응 해석
100 동의 전해정제: 도에 의한 전해의 해석
101 의 활동도: 증기압 데이터로부터 활동도 계산
102 합금으로의 수소 용해: 용해도 데이터로부터산출
103 황화철의 분해: 로부터 분해 의 압력 산출
104 계: Potential diagram 작성
105 의 염화반응: 로부터 평형관계를 고찰
106 용철 중의 산소: 상호작용 조계수로부터 산소용해량 계산
107 의 수소환원: 화학양론 계산의 기초
108 용동으로부터 철의 산화제거: 로부터 평형 고찰
109 로부터 탈동: 로부터 평형 고찰
110 의 건식환원: 로부터 제련 프로세스의 고찰
111 의 환원휘발: 화학양론 계산에 의한 생성물의 양 계산
112 의환원: 화학양론 계산에 의한 생성물의 양 계산