科目ナンバー

SE-BP1-NZ04

履修条件・関連科目等

　特に無し

授業で使用する言語

日本語

授業で使用する言語（その他の言語）

授業の概要

　巨視的な系を、その系を特徴づける「状態量」によって現象論的に記述することを試みる。ここでは先ず、状態量としての「エントロピー」を導き、エントロピーによって「自然の不可逆性」が表現されることを学ぶ。

科目目的

熱力学の基礎概念を学ぶ。

到達目標

　高校までの物理では「不可逆変化」を説明することはできなかった。この授業では「不可逆変化」の主役となる「エントロピー」について学び、「不可逆変化」の起源を理解することを目的とする。

授業計画と内容

第１回　熱力学の基礎知識
第２回　状態量の数学的取扱：定義と物理的な意味
第３回　状態量の数学的取扱：状態関数の計算
第４回　熱と分子運動
第５回　比熱と内部エネルギー
第６回　熱力学第一法則
第７回　中間試験
第８回 熱力学第二法則（カルノーサイクル）
第９回 可逆過程と不可逆過程
第10回　エントロピー：定義とその性質
第11回　エントロピー：色々な場合のエントロピー計算
第12回　ヘルムホルツの自由エネルギー
第13回　ギブスの自由エネルギーとエンタルピー
第14回　到達度確認

授業時間外の学修の内容

授業終了後の課題提出

授業時間外の学修の内容（その他の内容等）

教科書は指定しないので、図書館や本屋あるいは古本屋などに、何度も通い自分にあった本を見つけること。授業中の板書には、書き間違いなどがある可能性があるので、自宅での復習で式変形を必ず見直しておくこと。また、その内容や物理の考え方もしっかり身に付けること。わからない箇所は、次回の授業中等で質問をし、理解を深めるように努力すること。

授業時間外の学修に必要な時間数／週

・毎週１回の授業が半期（前期または後期）または通年で完結するもの。１週間あたり４時間の学修を基本とします。
・毎週２回の授業が半期（前期または後期）で完結するもの。１週間あたり８時間の学修を基本とします。

成績評価の方法・基準

成績評価の方法・基準（備考）

中間と期末の合計が60%を超えたものを合格とする。

課題や試験のフィードバック方法

授業時間内で講評・解説の時間を設ける

課題や試験のフィードバック方法（その他の内容等）

課題、レポート等のフィードバックは、できるだけ授業時間内に行う。
授業時間内で実施できない場合、Manabaに掲載する。

アクティブ・ラーニングの実施内容

PBL（課題解決型学習）

アクティブ・ラーニングの実施内容（その他の内容等）

授業におけるICTの活用方法

タブレット端末／実施しない

授業におけるICTの活用方法（その他の内容等）

実務経験のある教員による授業

いいえ

【実務経験有の場合】実務経験の内容

【実務経験有の場合】実務経験に関連する授業内容

テキスト・参考文献等

　（１）熱力学・統計力学 （グライナー物理テキストシリーズ）
　（２）熱力学（基礎物理学選書）
　　この授業は、主に（１）と（２）の本を参考に組み立てられている。特に（２）は、初心者にもわかりやすく解説してあるので、大学１年生にはちょうど良いと思われる。（１）に関しては、より詳しく書かれており、（２）よりレベルが上がる。また、本の２／３は統計力学について書かれているので、熱力学・統計力学を体系立てて学びたいものに向いていると思われる。
　（３）演習熱力学（キャンパス・ゼミ）
　　熱力学の基礎的問題が丁寧に解説されている。誰もが読めるお勧めの１冊。
　（４）大学演習　熱学・統計力学　裳華房
　　熱力学・統計力学演習書の王道である。この１冊が理解できるのであれば、どこの大学院も合格できるほど問題量とその質は充実している。初心者には、少しレベルが高いかもしれない。

その他特記事項

参考URL