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学科(専攻)・科目の種別等
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共通専門基礎科目(物理学) ・・・・・・・・・・・・・・・ |
授業コード Class Code |
G17324105 | 科目コード Course Code |
G173241 |
| 授業の方法 Course Type |
講義 | 単位数 Credits |
2 | ||
| 期別 Semester Offered |
後期 | 曜日・時限 Day & Period |
水４ | ||
| 授業科目 Course Title |
物理学ＤI 熱統計力学入門 |
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| Physics DI:Introduction to Thermodynamics | |||||
| 副題 Subtitle |
熱力学 | ||||
| 担当教員 Instructor |
大濱 哲夫 | ||||
| 履修年次／セメスター Students' Year/Semester to take the Course |
2年次／後期 | 時間数 Total Hours |
30時間 | 受入人数 Maximum Number of Students |
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| 受講対象 Students for whom Course is Intended |
自学部他学科(自研究科他専攻) Students of Other Departments |
可 | |||
| 他学部(他研究科) Students of Other Schools |
可 | ||||
| 科目等履修生 Non-degree Students |
可 | ||||
| ２Ｓ物 | |||||
| 教室等 Classroom |
Ｈ５１ | ||||
| 概要 Brief Description |
熱力学は、巨視的な物質の性質を温度・圧力・エネルギーなどのごく少数の物理量を用いて記述する理論体系である。微積分学を学習した学生を対象に，熱力学の体系の構成を示し，さらに応用の土台となる定理・関係式について解説する。 | ||||
| 目的・目標 Objectives and Goals 15 Core Competencies for General Education | 目的：熱力学は，日常生活のスケールの巨視的物質の振舞いを科学で扱うための基本法則であり，物性物理学，化学，熱工学など多くの自然科学系学問の基礎になっている。この理論体系を，断片的な公式の寄せ集めでなく，実験事実に基づく少数の法則から論理的にくみ上げられた体系として理解し，正しく応用に生かすための基礎を身につける。 目標：熱力学の論理構成を理解し，熱力学量の間に成り立つ関係式を導くことができる。具体的な系について，いろいろな熱力学量を計算できる。 |
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| 1_知へのいざない Introduction to Knowledge |
知識力 Knowledge | ○ | |||
| 探究力 Exploration | ○ | ||||
| 技術力 Technique | ○ | ||||
| 情報力 Information | |||||
| 批判力 Critical Thinking | |||||
| 2_人間のふるまい Human Behavior |
倫理観 Ethics | ||||
| 実践力 Practice | |||||
| 社会性 Sociability | |||||
| 自然観 View of Nature | ○ | ||||
| 創造性 Creativity | |||||
| 3_社会とのかかわり Social Engagement |
国際力 Global Attitude | ||||
| 地域力 Community Oriented Attitude | |||||
| 生活力 Vitality | |||||
| 指導力 Leadership | |||||
| 主体性 Independence | |||||
| 授業計画・授業内容 Course Plans and Contents |
熱力学の第１法則，第２法則など基礎となる実験事実を整理して，それを基に自由エネルギー，熱，エントロピーなどの熱力学量を導入し，それらの熱力学量に関する定理・関係式を導く。 1.熱力学とは 2.平衡状態 3.Helmholtzの自由エネルギー 4.断熱操作とエネルギー 5.熱 6.エントロピー 7.Helmholtzの自由エネルギーと変分原理 8.Gibbsの自由エネルギー 9.多成分系の熱力学 10.強磁性体の熱力学と相転移 ほぼ教科書の構成に沿って授業を行うので，授業時間外に教科書をしっかり学習すること。 |
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| キーワード Keywords |
熱力学 エントロピー 自由エネルギー | ||||
| 教科書・参考書 Textbooks/Reference Books |
“熱力学”，田崎晴明著，培風館 教科書として必ず必要。この本の構成にしたがって授業をすすめる。 “熱力学の基礎”，清水明著，東大出版会 易しい本ではないが，教科書を一通り学んだ後，読むことを勧める。熱力学や３年次で学ぶ統計力学の理解が一層深まるはず。 |
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| 評価方法・基準 Evaluation Procedures and Criteria |
講義内容と教科書の指定範囲の内容について２回の試験を行い，内容の理解と応用力を評価する。また，履修状況に応じてレポート課題を課す。 | ||||
