熱·統計力学I

目的

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全ての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．熱力学では少数の法則を公理として，これからエネルギー授受に伴う状態変化の際のマクロな物理量の間の多くの関係式が導かれ，マクロな世界の熱が関与する現象が理解できる．しかし，物質のミクロな構造にまで立ち入った場合，原子および分子の運動を古典力学によって記述していたのでは熱現象を完全には説明できず，古典的な現象論の限界を知る．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．

概要

熱力学と統計力学序論

キーワード

カルノーサイクル，熱力学第1法則，熱力学第2法則，熱力学的絶対温度，エントロピー増大則

先行科目

物質科学の基礎I，物質科学の基礎II，力学

関連科目

熱·統計力学II，熱統計力学·量子力学演習，分子物理化学I

注意

「力学」などの1，2年時の物理系科目の既修を前提とする． ノートとレポート用紙を用意すること．

評価

出席状況，レポート，中間および期末試験の結果について，総合的に評価する．

再評価

希望があれば行う．

教科書

国友正和著「基礎熱力学」(共立出版)

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