科目分野	理工学部
選必区分	選択
担当教員 ［ローマ字表記］	真岸　孝一　[Koichi Magishi]
授業形態	講義

授業の目的

熱力学と統計力学序論について理解する。

授業概要

熱力学は、熱現象と力学現象とが相互に関係する分野をエネルギーという共通の立場から見直し、エネルギーの流れが関係する科学・工学の全ての技術・現象を理解する際の基礎となっている。また、物質の熱的性質が圧力、体積、温度などの少数のマクロな物理量によって表されることを学び、系がどのように外界と熱的エネルギーを交換し、仕事をするかを理解する。講義では、まずマクロな現象論的熱力学を学び、次にミクロな観点から熱現象をとらえる気体分子運動論、統計力学序論と進み、統計力学への橋渡しをする。

到達目標

熱力学の法則により、マクロな世界の熱現象を理解する。

授業計画

第１回：導入：熱現象と熱力学
第２回：温度、熱、仕事、エネルギー
第３回：理想気体、状態量と状態方程式
第４回：熱の移動、熱伝導、冷却の法則
第５回：熱力学第1法則、内部エネルギー
第６回：理想気体の等温過程と断熱過程
第７回：カルノーサイクル、熱機関の効率
第８回：熱力学第2法則、不可逆過程
第９回：熱力学温度、クラウジウスの不等式
第１０回：エントロピー増大の法則
第１１回：不可逆性とエントロピーの確率論的意味
第１２回：熱力学関数と自由エネルギー
第１３回：気体分子運動論、エネルギー等分配則
第１４回：速度の分布則
第１５回：総括授業
定期試験

教科書

基礎熱力学／國友正和 著：共立出版，2000, ISBN:9784320033498，1,900円

キーワード

熱力学第１法則、熱力学第２法則、エントロピー増大則