科目ナンバー

SE-FT1-CA06

履修条件・関連科目等

環境物理学の知識があることが望ましい

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

(1) 熱力学の基礎と役割
熱力学はエネルギーとその変換を理解する科学であり、工学の基礎となる学問である。そこで講義のはじめに、物質とエネルギーの関わりについて学習する。
(2) 物質の三態
分子運動論の観点から、物質の三態では、それぞれどのような分子配置で、かつ、どのような相互作用が粒子間に働くのか、圧力、体積、及び温度などの指標により定量化する方法を学習する。
(3) 熱機関
分子の内部エネルギーとは何かを学習する。また、内部エネルギーを、外部にする仕事量と外部と交換する熱量で表現できることを学び、エンタルピーやエントロピーとは何かを学ぶ。
(4) 自由エネルギーと相平衡
物質の変換が自発的に進むかどうかを評価する自由エネルギーについて学び、相平衡の概念を化学平衡に拡張する。

科目目的

熱力学はあらゆる自然現象に適用される基礎科学であり、自然現象に対する洞察を深め、科学技術の目標を具体化できる。本授業では、分子レベルの挙動から系全体のエネルギー効率の限界を知る方法を学ぶ。

到達目標

分子レベルの挙動を理解し、マクロ的な（自然）現象を定量的に理解する能力を身に付けることを目標とする。

授業計画と内容

第1回　熱力学の基礎
第2回　物質とエネルギー保存則
第3回　理想気体と実在気体
第4回　内部エネルギー
第5回　等温変化と断熱変化
第6回　熱機関
第7回　エンタルピー
第8回　反応過程のエンタルピー変化・演習
第9回　エントロピー
第10回　自由エネルギー
第11回　相と状態図
第12回　相平衡
第13回　化学平衡
第14回　到達度確認

授業時間外の学修の内容

指定したテキストやレジュメを事前に読み込むこと／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）

講義時あるいはmanabaにポイントを掲載するので、関連する教科書の範囲に必ず目を通して出席すること。また、授業中に課す演習問題は必ず解いて、次回までに曖昧な事項や疑問点を持ち越さないようにする。課題でレポートの提出がある場合は、必ず期日までに作成し、提出すること。

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）

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／授業時間に限らず、manabaでフィードバックを行う／その他

課題や試験のフィードバック方法（その他の内容等）

積極的に外部アプリも活用する。

アクティブ・ラーニングの実施内容

反転授業（教室の中で行う授業学習と課題などの授業外学習を入れ替えた学習形式）／グループワーク

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

クリッカー／タブレット端末／その他

授業におけるICTの活用方法（その他の内容等）

CommentScreenを活用し、常時、理解度を把握しながら授業を進める。

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

テキスト：
はじめて学ぶ化学工学のための熱力学　相良紘著　日刊工業新聞社　ISBN978-4-526-06818-8
参考文献：　
アトキンス物理化学〈上〉第10版　中野 元裕　上田 貴洋　奥村 光隆　北河 康隆 共著　東京化学同人　ISBN-13　978-4807909087
ベーシック物理化学　原 公彦　藤村 陽　米谷 紀嗣　共著　化学同人　ISBN-13 978-4759811506
現代物理化学　寺嶋 正秀　馬場 正昭　松本 吉泰　共著　化学同人　ISBN978-4-7598-1809-3

その他特記事項

PC室を利用するため、授業開始時にブラウザとエクセルを利用可能な状態にしておくこと。
授業中はPCを活用するが、試験時には使用できない
出欠はICカードやmanabaを使う。
連絡はmanabaを通じて行うので、全学メールの通知に注意すること

参考URL