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エントロピー・エクセルギーの基礎理論と計算・解析方法

循環型社会を読み解く

エントロピー・エクセルギーの基礎理論と計算・解析方法

～持続可能な社会を“質”で測る、エネルギーと資源を一体で考える視座～
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    概要

    本セミナーでは、エクセルギーの基礎から解説し、エクセルギーの活用法・計算方法、プロセスシステム・循環システムの設計と評価の応用事例について詳解いたします。

    開催日

    • 2026年3月17日(火) 10時30分 ～ 16時30分

    受講対象者

    • プロセスシステムの設計者
    • 省エネシステムの開発従事者
    • LCA研究者など

    修得知識

    • エクセルギーの基礎
    • エクセルギーの活用方法
    • 様々な物質やエネルギー、システムのエクセルギーの計算・解析方法

    プログラム

    　エクセルギーとは「着目するシステムが環境と熱的に平衡状態になるまでにできる最大仕事である」。保存則で規定されるエネルギーとは対照的に、エントロピーが生成される全ての実世界のプロセスにおいてエクセルギーは消費される。エクセルギーによりエネルギーの質の違いを含めた評価が可能である。エクセルギーを用いて評価すると個々の要素プロセスごとに損失を計算でき、その結果をもとに、廃熱や廃物の有効利用のあり方・製造効率や製造手法の改善についての指針を得ることができる。またエクセルギーは物質とエネルギーに共通した資源性を示しており、資源から廃棄に至る広い時間的空間的スケールの中で物質やエネルギーの資源性の消失を定量化することができる。近年、カーボンニュートラルやサーキュラーエコノミーの実現が求められる中、エクセルギー解析はプロセス設計や社会システム評価における有力なツールとして注目されている。
    　本講義では、省エネ、循環システムの開発に向けてエクセルギーの有効利用に役立てていただくことを狙いとして、エクセルギーの意味や活用、様々なエクセルギーの計算、システムへの応用など、例題・演習問題を交えわかりやすく説明する。

    1. エクセルギーの概念的理解
      1. エネルギーとエクセルギー
        • 再考:エネルギーが必要な理由
        • 示強変量、示量変量
        • エネルギー、エントロピー、エクセルギーの関係
      2. エントロピーが包括するエネルギー
        • 拡散とエネルギー
        • 混ざり合うとエントロピーは増大する (混合エントロピー)
        • 統計熱力学におけるエントロピーの扱い
      3. 熱エントロピー
        • カルノーサイクルでわかること
        • エントロピーの定義式
      4. エントロピーからエクセルギーへ
        • 環境を基準とすることの意義
        • エクセルギーでわかる事、わからない事
        • 定常開放系としての社会システム
        • エントロピー生成とエクセルギー消費
    2. エクセルギーの実践的計算方法
      1. 熱エクセルギーの計算
        • 熱源の温度が一定/変化する場合の計算
        • 伝熱に伴うエクセルギー消費
        • 相変態 (潜熱) のエクセルギー計算
      2. 物質のもつエクセルギー (化学エクセルギー)
      3. 参照種とは
      4. STEP1:基本物質:酸素、二酸化炭素、窒素のエクセルギー
        • 混合現象、気体拡散のエクセルギー
        • 酸素、二酸化炭素、窒素のエクセルギー
      5. STEP2:単体物質のエクセルギー
      6. STEP3:様々な化合物の化学エクセルギー
      7. 混合気体のエクセルギー
        • 混合燃料
        • 水蒸気 (湿り空気)
      8. その他プロセスとエクセルギー
        • 圧力のエクセルギー
        • 溶液のエクセルギー
    3. システムの解析
      1. 計算のためのケース分類
        • 運動エネルギー、位置エネルギーが無視できる場合
        • 電力を使って製造がなされ、廃熱が生じる場合
        • エクセルギー収支のみを考える場合
      2. ケーススタディー1:材料製造の解析
        • セラミックスの製造のエクセルギー解析
        • 鉄の製造のエクセルギー解析
      3. ケーススタディー2:システムの解析
        • ガスタービン 他
      • 質疑応答
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    講師

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    主催

    サイエンス＆テクノロジー 株式会社
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    お問い合わせ

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    受講料

    1名様
    : 38,200円 (税別) / 42,020円 (税込)
    複数名
    : 25,000円 (税別) / 27,500円 (税込)

    複数名受講割引

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      • 1名様でお申し込みの場合 : 1名で 38,200円(税別) / 42,020円(税込)
      • 2名様でお申し込みの場合 : 2名で 50,000円(税別) / 55,000円(税込)
      • 3名様でお申し込みの場合 : 3名で 75,000円(税別) / 82,500円(税込)
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    • 1名様あたり 10,000円(税別) / 11,000円(税込)
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