科目ナンバー

SE-MP2-CC10

履修条件・関連科目等

大学の教養課程で履修する力学・電磁気学（物理１・２）の知識はある程度前提とするが、高校で物理を履修していない学生にも配慮する

授業で使用する言語

日本語／英語

授業で使用する言語（その他の言語）

授業の概要

熱力学、統計力学はどちらかといえば古典物理学に属するテーマであるが、物質の状態や我々が日常経験する物質の性質を理解する基礎となる分野である。本講義では、熱力学とその応用を中心に、熱力学で示される性質をミクロな粒子の力学から導く統計力学の初歩を扱う。

科目目的

物質の状態や性質を記述する基礎としての熱力学を学び、エントロピーの概念や熱力学の考え方がどのように応用されているかを理解する

到達目標

熱力学の諸概念（自由エネルギー・エントロピー・熱力学第１法則・熱力学第２法則など）を理解し、それにより日常的な現象がどのように説明されるのかを自身の言葉で説明できるようになること

授業計画と内容

第１回　エネルギー・熱・仕事
第２回　熱力学第１法則、熱平衡
第３回　状態方程式と準静的変化
第４回　熱機関と効率
第５回　熱力学第２法則
第６回　微視的状態の確率分布
第７回　エントロピーと熱力学第２法則
第８回　数学的準備（多変数の微分）と平衡条件
第９回　自由エネルギー
第10回　相転移の熱力学
第11回　混合エントロピー
第12回　化学反応の熱力学
第13回　ボルツマン分布と等分配則
第14回　到達度確認と総括

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

授業時間外の学修の内容（その他の内容等）

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

課題や試験のフィードバック方法（その他の内容等）

アクティブ・ラーニングの実施内容

ディスカッション、ディベート

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

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

テキスト：和田純夫著「（グラフィック講義）熱・統計力学の基礎」（サイエンス社）
参考文献： 横田伊佐秋著「熱力学」（岩波書店）
　　　　　 砂川重信著「熱・統計力学の考え方」（岩波書店）

その他特記事項

参考URL