2020年 理工学部 シラバス - 教養教育・外国語・保健体育・共通基礎
設置情報
| 科目名 |
熱とエントロピーの物理学
熱現象の物理入門
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|---|---|---|---|
| 設置学科 | 一般教育 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 鈴木 徳一 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 月曜5 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | S15C |
| クラス | |||
概要
| 学修到達目標 | 物質は膨大な個数の原子、分子から成り立っている。個々の粒子の運動は複雑であるが、統計的観点からみると、非常にシンプルな巨視的法則が存在する。これが熱力学と呼ばれる物理法則体系である。本講座では、この理工系物理学の基礎のひとつである、熱力学の習得を目標とする。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
理論の数学的側面と物理的側面のバランスをとりながら、この分野への入門となるよう留意して講義を進める。適宜、演習を行い、深い理解に到達できるようにする。 |
| 履修条件 | 共通基礎選択。微分積分学、力と運動の物理学I、物理学Iを履修していることが望ましい。 |
授業計画
| 第1回 | 熱学史 【事前学習】第１回目の内容について、参考書を用いて予習しておくこと。（６０分） 【事後学習】配布した演習プリント、講義ノート、参考書を用いて、第１回目の内容について復習しておくこと。（１８０分） |
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| 第2回 | 熱と温度 【事前学習】第2回目の内容について、参考書を用いて予習しておくこと。（６０分） 【事後学習】配布した演習プリント、講義ノート、参考書を用いて、第2回目の内容について復習しておくこと。（１８０分） |
| 第3回 | 熱平衡状態、準静的変化 【事前学習】第3回目の内容について、参考書を用いて予習しておくこと。（６０分） 【事後学習】配布した演習プリント、講義ノート、参考書を用いて、第3回目の内容について復習しておくこと。（１８０分） |
| 第4回 | 熱平衡と分子運動 【事前学習】第4回目の内容について、参考書を用いて予習しておくこと。（６０分） 【事後学習】配布した演習プリント、講義ノート、参考書を用いて、第4回目の内容について復習しておくこと。（１８０分） |
| 第5回 | 熱力学第一法則 【事前学習】第5回目の内容について、参考書を用いて予習しておくこと。（６０分） 【事後学習】配布した演習プリント、講義ノート、参考書を用いて、第5回目の内容について復習しておくこと。（１８０分） |
| 第6回 | 理想気体 【事前学習】第6回目の内容について、参考書を用いて予習しておくこと。（６０分） 【事後学習】配布した演習プリント、講義ノート、参考書を用いて、第6回目の内容について復習しておくこと。（１８０分） |
| 第7回 | 熱力学第一法則の応用 【事前学習】第7回目の内容について、参考書を用いて予習しておくこと。（６０分） 【事後学習】配布した演習プリント、講義ノート、参考書を用いて、第7回目の内容について復習しておくこと。（１８０分） |
| 第8回 | 熱効率とカルノーサイクル 【事前学習】第8回目の内容について、参考書を用いて予習しておくこと。（６０分） 【事後学習】配布した演習プリント、講義ノート、参考書を用いて、第8回目の内容について復習しておくこと。（１８０分） |
| 第9回 | 熱力学第二法則 【事前学習】第9回目の内容について、参考書を用いて予習しておくこと。（６０分） 【事後学習】配布した演習プリント、講義ノート、参考書を用いて、第9回目の内容について復習しておくこと。（１８０分） |
| 第10回 | エントロピー(1)：クラウジウスの関係式とエントロピーの定義 【事前学習】第10回目の内容について、参考書を用いて予習しておくこと。（６０分） 【事後学習】配布した演習プリント、講義ノート、参考書を用いて、第10回目の内容について復習しておくこと。（１８０分） |
| 第11回 | エントロピー(2)：エントロピー増大の法則 【事前学習】第11回目の内容について、参考書を用いて予習しておくこと。（６０分） 【事後学習】配布した演習プリント、講義ノート、参考書を用いて、第11回目の内容について復習しておくこと。（１８０分） |
| 第12回 | 熱力学の応用例 【事前学習】第12回目の内容について、参考書を用いて予習しておくこと。（６０分） 【事後学習】配布した演習プリント、講義ノート、参考書を用いて、第12回目の内容について復習しておくこと。（１８０分） |
| 第13回 | 統計力学への簡単な入門(1)：熱力学と統計力学 【事前学習】第13回目の内容について、参考書を用いて予習しておくこと。（６０分） 【事後学習】配布した演習プリント、講義ノート、参考書を用いて、第13回目の内容について復習しておくこと。（１８０分） |
| 第14回 | 統計力学への簡単な入門(2)：マックスウェル－ボルツマン分布 【事前学習】第14回目の内容について、参考書を用いて予習しておくこと。（６０分） 【事後学習】配布した演習プリント、講義ノート、参考書を用いて、第14回目の内容について復習しておくこと。（１８０分） |
| 第15回 | 平常試験及びその解説。 【事前学習】第１回目から第１４回目の内容の学習(２４０分) |
その他
| 教科書 |
指定しない。適宜資料を配布。
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| 参考書 |
戸田盛和 『熱・統計力学』 物理入門コース 岩波書店
エンリコ・フェルミ 『フェルミ熱力学』 三省堂 1973年
朝永振一郎 『物理学とは何だろうか 上、 下』 岩波書店
原島 鮮 『熱学演習―熱力学』 基礎物理学選書 (18) 裳華房
他の参考書については授業中に指示する。
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| 成績評価の方法 及び基準 |
平常試験による。通常の授業への取り組みかたを“重視”する。 |
| 質問への対応 | 授業中随時。 オフィスアワー：水曜日 午後０時１５分～午後１時１５分（１号館 ２階 122B室）。 その他、おもに、月、水曜日に質問を受け付けます。 |
| 研究室又は 連絡先 |
1号館・2階・122B研究室 |
| オフィスアワー |
水曜 船橋 12:15 ～ 13:15
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| 学生への メッセージ |
遅刻をせず、毎回出席すること。 |