京都大学 京都大学

Basic Physical Chemistry (thermodynamics)

Numbering Code U-LAS13 10003 LJ60 Year/Term 2022 ・ Second semester
Number of Credits 2 Course Type Lecture
Target Year Mainly 1st year students Target Student For science students
Language Japanese Day/Period Wed.2
Instructor name WATANABE KAZUYA (Graduate School of Science Professor)
KUMAZAKI SHIGEICHI (Graduate School of Science Associate Professor)
OKUYAMA HIROSHI (Graduate School of Science Associate Professor)
Outline and Purpose of the Course 理科系学生を対象とする（理学部１回生のクラス指定科目である）。
熱力学は、アボガドロ定数程度の原子・分子の集合体からなる巨視的物質の「集団としての性質」を記述する。近代的な原子論以前に確立した熱力学は、原子・分子などの実体を考えることなく、温度・圧力・エネルギー・エントロピーといった巨視的な状態量の間の関係を与える。本講義では、気体の性質、相平衡、化学平衡、自然現象の進む方向などを、熱力学がどのように記述するかを理解することを目的とする。ミクロな原子・分子の視点との結び付きや、化学反応への展開も意識した内容とする。
Course Goals ・熱力学の基礎概念を習得する。
・理想気体、実在気体の状態方程式を理解する。
・熱力学第一法則と第二法則について説明できるようになる。
・エンタルピーやエントロピーなどの熱力学関数について説明できるようになる。
・相平衡や化学平衡に関する基本的事項を理解する。
・化学反応の進行する方向の熱力学的な記述について理解する。
Schedule and Contents フィードバックを含め全15回とする。以下は目安であり、詳細は担当教員によって異なる。初回のガイダンスで確認すること。
１．熱力学の基礎、気体の状態方程式（２～３回）
２．熱力学第一法則（２～３回）
　　エネルギーと熱・仕事、準静的過程、化学反応とエンタルピー
３．熱力学第二法則（２～３回）
　　ケルビンの原理、クラウジウスの原理、カルノー機関、エントロピー
４．自由エネルギー、化学ポテンシャル（２～３回）
５．相平衡、化学平衡（２～３回）
Evaluation Methods and Policy 授業中の演習あるいはレポート課題を25%、定期試験を75%として評価する。
Course Requirements None
Study outside of Class (preparation and review) 授業計画を参考に、上に挙げた参考書の対応する部分を予習しておくこと。
復習に関しては、レポート問題だけではなく、参考書の章末問題を解くことを薦める。
Textbooks Textbooks/References 必要に応じて授業中にプリントを配布する。
References, etc. 物理化学 - 分子論的アプローチ (下), マッカーリー、サイモン, (東京化学同人), ISBN:4807905082
アトキンス物理化学（上）, アトキンス, (東京化学同人), ISBN:4807905295
エントロピーと秩序, アトキンス, (日経サイエンス社), ISBN:4532520142
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