熱力学

科目ナンバリング U-LAS12 10009 LJ57 開講年度・開講期 2021 ・ 後期
単位数 2 単位 授業形態 講義
配当学年 主として1回生 対象学生 理系向
使用言語 日本語 曜時限 水2
教員 柏谷 悦章 (エネルギー科学研究科 教授)
授業の概要・目的 現代の自然科学や科学技術の基礎を支えている物理学のうち,熱現象に関わる「熱力学」について講義する.熱力学第1・第2法則,エントロピーおよび熱力学的関係式について理解することを目的とする.
到達目標 熱力学第1,第2,第3法則を理解し,説明出来るようにする.
授業計画と内容 以下の内容で講義を進める.

1回目~8回目
(1) 物質の熱力学的性質(熱容量),熱と仕事,示量変数と示強変数.
(2) 熱力学第一法則,熱と仕事の等価性,内部エネルギー,断熱変化
(3) 熱力学第二法則,永久機関,ケルビンの原理,最小仕事,カルノーの定理

9回目~13回目
(4) エントロピー,不可逆性,エントロピーの増大,完全な熱力学関数
(5) 熱力学第三法則
(6) ヘルムホルツエネルギーとギブスエネルギー
(7) 標準反応ギブスエネルギー
(8) 熱力学関係式

14回目
(9) 熱力学演習(講義に即した演習問題を解く)

<期末試験>

15回目
(10) フィードバック
成績評価の方法・観点 基本的に定期試験の結果に基づき評価する.毎回小テストを行い,必要に応じて期末試験の結果に加点する.定期試験、平常点(小テスト)の評価割は、95:5である。詳細については,第1回目の授業で説明する.
履修要件 特になし
授業外学習(予習・復習)等 教科書を予め読んで授業に出席すること.その日に返却される前回の小テストの間違いをチェックし,修正する.
教科書 アトキンス物理化学 (上)第8版以降, Atkins, (東京化学同人), ISBN:978-4-8079-0695-6
参考書等 ムーア物理化学上, ムーア, (東京化学同人)
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