科目名[英文名]
熱統計力学序論[Introduction to Thermodynamics and Statistical Mechanics]
担当教員[ローマ字表記]
阿部 聡
[
ABE, Satoshi
]
科目ナンバー
PHYS2301A
科目ナンバリングとは
時間割番号
25055
科目区分
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講義形態
講義
開講学域等
理工学域
適正人数
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開講学期
Q1,Q2
曜日・時限
金1
単位数
2単位
授業形態
60単位上限
対象学生
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キーワード
熱力学,統計力学 遠隔
講義室情報
自然科学５号館Ｂ 大講義室
開放科目
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備考
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授業の主題
莫大な数の粒子の集団である巨視的な系の物理現象の取り扱いを学習する。熱現象を巨視的な立場から扱う熱力学と統計的・確率的立場から扱う統計力学について、その原理と基礎を理解することを目標とする。また、現実の系に適用する基本的な理論を理解する。入門者向きの講義として、熱力学の初歩を習得する。
授業の目標
熱現象を巨視的な立場から扱う熱力学について、初歩から学び、温度、エントロピー等の概念や熱力学第一、第二、第三法則などの諸法則を学ぶ。
学生の学修目標
物理学の基礎分野である熱統計力学の基本と枠組みを理解し、説明することができる。
熱現象を巨視的な立場から扱う熱力学について、初歩から学び、温度、エントロピー等の概念や熱力学第一、第二、第三法則などの諸法則を理解する。簡単な系の熱力学的性質の計算が行える。
授業概要
巨視的な系の物理現象の取り扱いを解説する。特に、熱現象について熱力学的取り扱いに重点を置き解説する。主な学習項目は以下の通りである。
1.熱力学の導入, 物理学における熱力学・統計力学
2.熱と温度
3.物質の三態。数学的準備（偏微分、全微分）
4.熱力学第一法則。仕事と熱
5.準静的過程、等温過程、断熱過程
6.定積比熱、定圧比熱と理想気体の比熱
7.熱力学第一法則を用いた演習と解説
8.エントロピーの概念
9.熱力学第二法則、不可逆過程
10.熱機関
11.熱力学第二法則を用いた演習と解説
12.熱力学関数
13.自由エネルギー、ルジャンドル変換
14.マックスウェルの関係式
15.熱力学関数を用いた演習と解説
演習で取り扱う問題は教科書にある標準的な演習問題と類似した問題である。また、期末試験においても演習問題と同程度のレベルの問題を扱う。従って、教科書にある演習問題や演習の回で配付する問題集にある演習問題を解くことができるように時間外に学習する事が必要である。
評価方法と割合
評価方法
次項の項目及び割合で総合評価し、次のとおり判定する。
「Ｓ（達成度90％～100％）」、「Ａ（同80％～90％未満）」、
「Ｂ（同70％～80％未満）」、「Ｃ（同60％～70％未満）」を合格とし、
「不可（同60％未満）」を不合格とする。（標準評価方法）
評価の割合
学期末試験60
演習問題の解答40
講義の途中で行う、複数回の演習、期末テストの到達度から成績評価を行う。
授業時間外の学修に関する指示
予習に関する指示
教科書の関連事項を予習。
予習に関する教材
復習に関する指示
宿題や教科書にある関連問題を学ぶ。
復習に関する教材
教科書・参考書
教科書
教科書
書名
熱力学
ISBN
9784785320355
著者名
出版社
出版年
教科書・参考書補足
熱力学 三宅哲 著 裳華房 ISBN978-4-7853-2035-5
オフィスアワー等（学生からの質問への対応方法等）
質問はできるだけ授業中に行うこと。平日は教員室、実験室にいるので、適宜質問を受け付ける。
履修条件
特になし
特記事項
特になし
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