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 Thu.1/Thu.2
Instructor name Not fixed (Kyoto University)
NAKAMURA YOU (Graduate School of Engineering Professor)
Outline and Purpose of the Course 高等学校の化学、基礎物理化学(量子論)の内容を前提知識として、物質の状態変化や化学反応の基礎を解説する。物質の熱的性質は状態変化や化学変化にともなうエネルギーのやりとりを反映し、これを理解することで我々の目に触れる多くの現象が的確に説明される。さらに化学反応の速度について学習することは、反応の本質的内容の理解を可能とする。
Course Goals 物質の三態と相を理解し、理想気体と実在気体の状態方程式に基づいて気体の挙動を定量的に記述できるようにする。次に、気体の準静的過程を理解した上で理想的熱機関であるカルノー・サイクルに基づいてエントロピー、自由エネルギーを理解する。最後に、簡単な化学反応を定量的に記述できるようにする。
Schedule and Contents 以下の課題のうち、1. 気体の性質について2週、2. 物質の熱的性質について10週、3. 化学反応の速度について2週の講義を行い、フィードバックに1週をあてる。各課題の内容は下記の通りであるが、必要に応じて、適宜復習を行う。前期授業(基礎物理化学(量子論))と連続した履修を勧める。

1.気体の性質
 温度と完全気体
 実在気体

2.物質の熱的性質
 熱と仕事
 熱力学で使う数学
 よく現れる準静的過程
 化学反応と熱 ― 熱化学
 相変化と熱
 内部エネルギーと力学的仕事:熱機関
 熱力学温度とエントロピー
 特性関数
 系への物質の出入り
 系の自発的変化

3.化学反応とその速度
 1次反応、2次反応
 複合反応、反応速度の温度依存性
Evaluation Methods and Policy 定期試験 (80%),小テスト (10%),レポート (10%) に基づき、括弧内の割合にて成績評価
Course Requirements 1回生はクラス指定の時間に受講すること。
Study outside of Class (preparation and review)  授業前に教科書を一読し、返却された小テストを復習すること。
Textbooks Textbooks/References ベーシック物理化学, 原・米谷・藤村, (化学同人), ISBN:978-4-7598-1150-6
純物質の状態とその変化 ― 熱力学の初歩 -, URL: http://hdl.handle.net/2433/216298 予めダウンロードしておくこと.
必要に応じて随時プリントを配布。
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