1/2 ページ Campus Life Assist System TUS 2012/09/16(日)12:05 科目名称熱力学科目名称（英語） Thermodynamics 授業名称熱力学教員名渡辺開講年度学期 2012年度後期曜日時限金曜4限開講学科理学部第一部単位 2.0 学年２年科目区分専門履修形態選択必修一之物理学科熱現象の巨視的現象論としての熱力学は、ユークリッド幾何学に似た公理論的構成をもつ美しい論理体系である。推論の過程では熱力学体系の細かな性質によらない一般的な公理のみを用いるので、熱力学から導か授業の概要・目標れる結果は一般的であり、広範な体系に適用される。「熱力学入門」と位置づけられる本講義では、熱浴、断熱壁、半透膜など熱力学特有の基礎概念や、これらを用いる思考実験について詳しく解説し、熱力学的思考法の習得を目指す。履修上の注意本講義に続けて統計力学１、統計力学２を履修することが望ましい。準備学習・復習準備学習として、教科書「熱・統計力学の考え方」の次回の授業内容に該当する部分を一通り目を通すこと。授業では講義テキスト「熱力学ノート」を使って教科書のまとめを行う。復習では、「熱力学ノート」の演習問題を解くようにする。予習していないときは、復習で教科書「熱・統計力学の考え方」を必ず読むこと。成績評価方法定期試験、平常時確認小テストにより評価教科書授業ではオリジナルテキスト「熱力学」を使用します。９月１日以降に、 http://www.rs.kagu.tus.ac.jp/~watlab/watanabe/thermo.htmlからダウンロードしてください。復習・予習用に『熱・統計力学の考え方』砂川重信著（岩波書店）も教科書とします。参考書 E.Fermi『熱力学』（Chicago Univ. Press, 加藤正昭訳、三省堂）授業計画 1 0. 熱力学序論熱力学の歴史と、統計力学・物性物理学の関係を知る。微分（偏微分、全微分）など熱力学で使う数学を復習する。 2 １．熱平衡状態熱と温度、熱力学第０法則、状態変数、準静的過程など、熱力学が前提とする概念を理解する。 3 ２．熱と仕事とエネルギージュールの実験、熱力学第１法則の誕生を学ぶ。 4 ３．熱力学第１法則の定式化比熱、ジュールの法則、多原子分子気体の比熱を理解する。 5 ３．熱力学第１法則の定式化断熱過程などの場合の理想気体のする仕事の計算ができる。 6 ４．熱力学第１法則に関する問題オリジナルテキスト11章の11.1と11.2の問題演習をする。 7 まとめ１る。 1回から6回までの授業内容をまとめ、理解度をチェックす 8 ５．熱力学第２法則カルノーサイクル、クラウジウスの原理とトムソンの原理を理解し、第２法則の起源を知る。 9 ５．熱力学第２法則不可逆過程とカルノーの定理を理解し、第２法則の起源を知る。熱力学的絶対温度、熱効率の定義を理解する。 10 ６．第２法則の定式化クラウジウスの不等式、エントロピーの必然性を理解する。 https://class.admin.tus.ac.jp/up/faces/up/km/pKms0804B.jsp?sanshoTblFlg=1&nendo... 2012/09/16 2/2 ページ Campus Life Assist System TUS 11 ７．熱力学関数 12 ８．実在気体の熱力学 13 ８．実在気体の熱力学カルノーサイクル、クラペイロン−クラウジウスの式、ジュール−トムソン過程を学び、理想気体との違いを理解する。 14 ９．相転移の熱力学理論相転移とは何か、１次相転移と２次相転移の違いを理解する。 15 ９．相転移の熱力学理論 Landauの相転移の理論（秩序変数）、相転移の具体的な例を知る。熱力学第３法則の定義を理解する。定期試験備考熱力学ポテンシャルとLegendre変換、Maxwellの関係式を自分で導出できるようにする。ファン・デル・ワールス状態方程式を導出法を理解する。実在気体のエネルギー、エントロピー、比熱を計算し、理想気体との違いを理解する。 8回から15回までの授業内容から出題する。授業のページ： http://www.rs.kagu.tus.ac.jp/~watlab/watanabe/thermo.html 991231W https://class.admin.tus.ac.jp/up/faces/up/km/pKms0804B.jsp?sanshoTblFlg=1&nendo... 2012/09/16