熱力学(2)[22C2111]

科目名
Course Title
熱力学(2)[22C2111]
Thermal Physics (2)
授業言語
Language
Japanese
科目区分・科目種 物理学科 クラス 物理学科
CCBM キャリアデザイン  
単位数 1.0単位 履修年次 2

担当教員 出口 哲生
学期 4学期
曜日・時限・教室
木曜 5 6 理学部1号館201室

(1)、(2)が付く科目の履修方法
この科目は、(1)及び(2)を連続して履修してください(シラバスは両方とも確認してください)。
ただし留学により連続して履修できない場合は、担当教員に申し出てください。

受講条件・その他注意
ALHの課題として、絶対温度、エントロピー、内部エネルギー、カルノーサイクル、永久機関、など、熱力学の中のトピックあるいは専門用語を一つ選んで、その基本的な意味を説明し、身近な現象の例を挙げてそれがどのように関係するのか、を説明するレポートを、A4の用紙を用いて作成すること。提出方法としては、PDFをMoodle にアップロードする。

授業の形態
講義,実施方法検討中

教科書・参考文献
教科書:和達三樹・十河清・出口哲生著『ゼロからの熱力学と統計力学』(岩波書店)
参考書:戸田盛和著 物理入門コ−ス 熱・統計力学 岩波書店
演習書:久保亮五編 大学演習 熱学・統計力学 裳華房

ALH区分
ALHとして実施

評価方法・評価割合
期末試験=80パーセント,小論文(レポート)=10パーセント,ALH(アクティブ・ラーニング・アワー)=10パーセント

主題と目標
熱のやりとりを含むマクロな世界の物理化学現象を普遍的に記述できる「熱力学」および「統計力学」の基礎を解説する。その中で、熱力学第2法則(不可逆性)、熱力学第1法則(エネルギー保存則)を学び、エントロピ−の概念とその統計力学的な意味を理解する。和達三樹他著『ゼロからの熱力学と統計力学』(岩波書店)の教科書に基づき、熱力学と統計力学の基礎を論理的にかつ直感的に理解することをめざす。
<読替>H19年度以前生は 熱・統計力学で登録

授業計画
熱力学の基礎を具体例を通じて系統的に学ぶ。
熱平衡状態(熱力学的な平衡状態)の概念を理解するために、部分的には系のミクロな情報も考察する。
後半からは、統計力学の基礎を特にミクロカノニカル分布の場合に解説する。
そして、統計力学の立場からエントロピーなど熱力学関数の統計力学的意味を導出する。
出来るだけ具体的に計算をして理解を深める。

(6)熱力学関数
(7)相転移の熱力学
(8)古典統計力学
(9)小正準集団
(10)マクスウェルの速度分布

時間外学習
教科書を批判的に読んで、できる限り自分の頭で授業内容を理解しようと努力することが望ましい。教科書に書いてあることが間違っている可能性も十分に存在する。

学生へのメッセージ
授業中にいつでも気軽に質問をして、可能な限り授業中に理解するように心がけると良いと思います。
また、教科書には間違いがある場合もあることを承知してください。自分で考えて、正しくないと思ったら、授業外でも構いませんのでぜひ質問をしてください。