Web Syllabus(講義概要)

この教科は理工学部の重要な専門基礎科目です。
学生にとって次の内容に関する解説を行った後、演習問題に取り組んでもらうことで、より理解を深めていきます。
1.温度、熱膨張および理想気体
2.熱と熱力学の第１法則
3.気体分子運動端
4.熱機関、熱力学の第２法則
この科目は、ディプロマポリシーDP1とDP2に関連する科目です。

熱に関する事象は、直感的にとらえにくいものが多いため、できる限り身近な例を挙げながら熱力学の抽象的な概念を理解してもらいます。この授業では、以下の授業概要に示した内容を学習することにより、熱力学の基礎的な概念と全体像の概略を掴めるようにすることを目標とします。

中間試験（評価割合25%）および期末試験（評価割合75%）の結果により評価します。
またフィードバックとして中間テスト、期末試験後に問題解説を行います。
中間テスト結果は各自に返却し、別途配布する練習問題などを使って理解を深めるようにしてください。また、中間試験前後にこの科目全体を概観し学習の要点を説明します。

R.A.Serway著、松村博之訳、『科学者と技術者のための物理学Ⅱ　熱力学』学術図書出版ISBN-13: 978-4873610726

教科書の各章の最後には「まとめ」のページがあります。キーワードや用語と基本的な説明が簡潔にまとめられています。読むだけでなく、ノートに自分なりに要点をまとめましょう。。「まとめ」のページに記載している内容がわからなければ本文を何度も読み返しましょう。
さらにその後に記載されている「質問」、「問題」および「追加問題」等の演習を行いましょう。正解が得られなければ、もう一度教科書の本文をよく読みましょう。
当該期間に36時間以上が上記の予復習に必要です。

講義中でも、適宜、簡単な実習として計算をするので、関数電卓を必ず持参してください。

【第１回】

温度、熱膨張および理想気体（1）温度および熱力学の第Ｏ法則、温度計と温度目盛り

【第２回】

温度、熱膨張および理想気体（2）定積気体温度計とケルビン温度目盛り

【第３回】

温度、熱膨張および理想気体（3）固体と液体の熱膨張、理想気体の巨視的振る舞い

【第４回】

熱と熱力学の第１法則（1）熱と熱エネルギー、熱の仕事当量、熱容量と比熱、潜熱

【第５回】

熱と熱力学の第１法則（2）熱力学過程における仕事と熱

【第６回】

熱と熱力学の第１法則（3）熱力学の第１法則

【第７回】

熱と熱力学の第１法則（4）熱力学の第１法則の適用例、熱伝達と断熱

【第８回】

気体分子運動論（1）理想気体の圧力と分子モデル、温度の分子論的解釈

【第９回】

気体分子運動論（2）理想気体の比熱、理想気体の断熱過程

【第10回】

中間試験 問題の解説

【第11回】

気体分子運動論（3）気体中の音波、エネルギーの等分配

【第12回】

気体分子運動論（4）分子の速度分布、平均自由行程

【第13回】

気体分子運動論（5）ファン・デア・ワールスの状態方程式

【第14回】

熱機関、熱力学の第２法則（1）熱機関と熱力学第２法則、熱機関の効率

【第15回】

熱機関、熱力学の第２法則（2）可逆過程と不可逆過程、カルノー機関、エントロピー