材料統計熱力学1
Statistical Thermodynamics of Materials 1
講師・森 篤史
2単位
目的
本科目は，材料系の科目である．材料の平衡状態での性質を理解するために必須の熱力学の考え方と方法に慣れ親しむ．併せて，熱力学の基本的な概念と知識のいくつかを学ぶ．
概要
前半8回と後半8回それぞれひとまとまりの授業を行う．6回は講義を中心とした授業を行い，それについで基礎知識を確かめるような試験を行う． 8回目の授業では，試験の講評とレポート問題の説明を行う．レポート課題は，自宅でじっくり考えることを行わせるようなも野とする．
キーワード
熱，温度，エネルギー，エンタルピー，エントロピー，自由エネルギー，化学ポテンシャル
要件
復習を前提として授業を進めます．
注意
授業には，学生証を持って出席して下さい．授業の崩壊に繋がる行為が行われた場合は，学生証によって確認を行い，不正行為と同様に対処します．
目標
| 1. | 熱力学の原理 |
| 2. | 熱力学の応用 |
計画
| 1. | 熱理学の対象(1.1)，熱力学第1法則(1.2) |
| 2. | 熱力学第2法則と温度(1.3)，温度とエントロピー(1.4) |
| 3. | 温度とエントロピー(1.4)，熱力学ポテンシャル(1.5) |
| 4. | 熱力学ポテンシャル(1.5)，示量変数と示性変数(1.6)，熱力学関係式(1.7) |
| 5. | 熱力学的関係式(1.7)，熱力学的安定性(1.8) |
| 6. | 熱力学的不等式(1.10)，熱力学第3法則(1.11) |
| 7. | 演習(問題) |
| 8. | 演習(討論) |
| 9. | 理想気体(2.1) |
| 10. | 〃 |
| 11. | 相平衡と2相共存(1.9)，(2.3.2)，クラペイロンの式(2.3.1) |
| 12. | 多成分系(2.2)，化学反応系の平衡状態(2.2.2) |
| 13. | 混合物の諸性質(2.2) |
| 14. | 理想溶液と理想混合溶液 |
| 15. | 演習(問題) |
| 16. | 演習(討論) |
評価
前半(目標1)，後半(目標2)ともに，試験(20点)とレポート(30点)の50点満点づつで評価する．何れの到達目標についても，60%以上の出席日数がなければ採点しない (60%は，工学部で規定された定期試験の受験資格です)．何れの到達目標についても60%以上で合格とする(合計点で60%を超えていても，片方が60%以下なら，科目合格とはならない)．
JABEE合格
JABEE合格は単位合格と同一とする．
JABEE関連
学習·教育目標B [系統的な専門教育のもとで光技術に関わる課題を創造的に見出し，与えられた制約の下で解決できる能力の養成]
対象学生
光応用工学科2年生(上級学年の再受講，その他許可を受けたものを含む)
教科書
熱力学・統計力学(グライナー物理テキストシリーズ)W. グライナー (著), H. シュテッカー (著), L. ナイゼ (著), 伊藤 伸泰 (翻訳), 青木 圭子 (翻訳)，Springer
参考資料
宮下精二「熱・統計力学」(培風館)
千原秀昭·稲葉章訳「アトキンス物理化学要論」(東京化学同人)
原島鮮著「熱学·統計力学」(培風館)
「材料統計熱力学2」についても言えることであるが，良書から悪書まで多数のものがある．
URL
http://cms.db.tokushima-u.ac.jp/DAV/person/S10802/education/StatThDyn1-08/index.html
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連絡先
- オフィスアワー: オフィスアワーは，学科の掲示板等をご覧下さい．
備考
| 1. | 提出物はすべてA4縦置横書き．学年番号，氏名，質問書の提出日(必要な場合は，締切日等も)を上部に明記．必要ならば，左上をホッチキス留め． |
| 2. | 正解待ち症候群を助長することを避けようと思う． |
| 3. | オフィスアワーは，随時とします．超多忙でない限り，仕事の手を止めて対応します．ただ，仕事の書類などがテーブルの上に散乱したままでの対応になることは，ご容赦下さい． |