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熱力学(2)
[23C2111]
科目名
Course Title
熱力学(2)
[23C2111]
Thermal Physics (2)
科目区分・科目種
物理学科
クラス
物理学科
コンピテンシー
カラーコード
単位数
1.0
単位
履修年次
2
年
担当教員
冨吉 良徳
学期
4学期
曜日・時限・教室
木曜
5
〜
6
限
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
力学と電磁気学が履修済であることを仮定します。
授業の形態
講義
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を実施しない
アクティブラーニングの技法
AL技法は授業に用いない
評価方法・評価割合
期末試験=60%,小論文(レポート)=40%(学期末のレポート)
主題と目標
熱のやりとりを含むマクロな世界の物理現象を普遍的に記述できる「熱力学」の基礎を「統計力学」に簡単に触れながら解説します。
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、熱力学第1法則(エネルギー保存則)や熱力学第2法則(不可逆性)、また熱力学関数などを学びます。
熱力学において重要なエントロピ−の概念とその統計力学的な意味を理解しながら、熱力学の基礎と統計力学の初歩を身につけることを目標とします。
授業計画
後半では、前半の内容を用いて熱力学関数を理解し、また統計力学の初歩をミクロカノニカル分布を用いて説明します。
具体的には、以下の内容を取り扱います。
(各回数は目安であり、講義の進度や履修者の理解に応じて変更があり得ます)
4.熱力学関数[4回]
・エントロピー
・完全な熱力学関数
・熱力学関係式
・相転移と相平衡
5.古典統計力学[3回]
・統計力学について
・ミクロカノニカル分布
・ミクロカノニカル分布の応用
第8回に試験を行います。
時間外学習
自分で好きな教科書や参考書を選び読んでみてください。また、演習書を利用した自習も期待します。
学生へのメッセージ
気になる点や不明点があれば、授業中にいつでも質問をして構いません。授業後でも疑問があれば、質問に来てください。研究室は理学部1号館102室です。