Course Name Year Term Period Faculty / Graduate School All Instructors Credits
30156:[2025 Spring]Statistical Thermodynamics (M) 2025 Spring Tue1 College　of　Life　Sciences TAKAHASHI TAKUYA 2

Campus

BKC

Class Venue

Forest201

Language

日本語

Course Outline and Method

生命現象とは膨大な数の多様な分子が協同的に相互作用する現象であり、その正しい理解のためには現象を支配する物理法則を知る必要がある。
この講義では、熱・統計力学を中心に学ぶことで、生命現象の基礎となる様々な分子の振る舞いの根本的な理解に迫る。

manaba+Rを活用して、毎回、確認テストを行い、最終回では授業時間内に到達度確認テストを行います。またレポート提出等を課す場合もあります。詳細はmanaba+Rを通じて指示しますので、manaba+Rをこまめに確認しておいてください。

Student Attainment Objectives

統計力学の基本的な考え方を理解する。
自由エネルギー、エントロピーなどの熱力学量を、統計力学に基づいて理解し、計算できる。
生命現象や化学を含む実験事実を、定性的に説明し、定量的にも計算できるようになる。

Recommended Preparatory Course

化学１・２（熱力学、分子に関する基礎知識）、物理１・2（力学、運動方程式、電荷など）、生物科学１・２、生化学１・２、物理化学１・２、数理生物学（ベクトルと行列、微分方程式）など
基礎的な数学と物理化学系の科目や関連する実験科目

Course Schedule

Lecture/Instructor（When there are multiple instructors) Theme
Keyword, References and Supplementary Information

本科目は+R授業対象科目。第1回に+R授業を実施。詳細はmanaba+Rを参照

1
熱力学の復習、熱統計力学の入門１

理想気体　エネルギーと圧力　分子運動と熱、温度

2
熱力学の復習、熱統計力学の入門２

熱力学的諸過程　エントロピー

3
統計力学の原理1

確率論入門：分布、平均値、ゆらぎ

4
統計力学の原理2

分子状態の分布　等重率の原理

5
統計力学の原理3

平衡状態、状態数

6
統計力学の原理４

理想気体、熱平衡、エントロピー

7
統計力学の原理５

平衡状態を決める条件　自由エネルギーと化学ポテンシャル

8
統計力学の原理6

ボルツマン分布と分配関数

9
統計力学の応用１

混合の統計力学、気体、液体、疎水性、ゴム弾性

10
統計力学の応用2

多原子分子の理想気体　内部運動と系の自由度

11
統計力学の応用3

化学反応、化学平衡、希薄溶液

12
統計力学の応用4

浸透圧、沸点上昇・凝固点降下、溶液中の反応　電解質

13
統計力学の応用4　相転移

相転移：ファン・デル・ワールス理論

14
統計力学の応用5　相転移　到達度確認テスト50分　解説10分

相転移：
ファン・デル・ワールス理論の続き
へリックス・コイル転移

Class Format

原則として対⾯形式で実施する

Recommendations for Private Study

毎回、レジュメに目を通す
レジュメを中心に、参考書や参考になるwwwページなども参照して、必ず予習復習し、毎週、提出する

Grade Evaluation Method

Kind Percentage Grading Criteria etc.
Final Examination (Written) 0

Report Examination
(A report to be submitted by the unified deadline)		 0

Exams and/or Reports other than those stated above, and Continuous Assessment　
(Evaluation of Everyday Performance in Class)		 100

・以下の1～3を総合的に評価します。
1. 確認テスト、到達度確認テスト
2. 授業への取り組み状況
3. 指示されたレポート等の提出物の提出状況とその内容

なお、成績評価を受けるためには、2/3以上の各回授業への参加が必要です。授業への参加は、教材資料へのアクセス、課題への対応状況等から判断します。
・質疑応答等講義への積極的な参加等を総合的に評価します。

Grade Evaluation Method （Note）

日常点では、授業への改善提案など積極的な授業参加者には加点し、私語・ゲームなど授業妨害行為は厳しく減点する

Advice to Students on Study and Research Methods

事前に履修しておくことが望まれる科目の基本的な内容（特に物理化学や数学の初歩）を理解できていない人は、できるだけ予習しておくように願います。
また授業中の私語や携帯など、周りの人たちの迷惑になる行為をする人は大幅に減点になるので、要注意。

Textbooks

Textbooks （Frequency of Use, Note）

Reference Books

Title Author Publisher ISBN Code Comment
化学・生命科学系のための物理化学 R.Chang 東京化学同人 978-4-8079-0563-8
アトキンス物理化学（上） P.W.Atokins 東京化学同人 4-8079-0529-5
アトキンス物理化学（下） P.W.Atokins 東京化学同人 4-8079-0530-9
熱・統計力学のききどころ 和田純夫 岩波書店 4-0000-7944-1
アトキンス物理化学要論 P.W.Atokins 東京化学同人 4807906496
水と生命 永山国昭 共立出版 4-3200-5541-1

Reference Books （Frequency of Use, Note）

熱・統計力学のききどころ　が入手できるならベストです

Web Pages for Reference

How to Communicate with the Instructor In and Out of Class(Including Instructor Contact Information)

Communication Paper,Learning Management System （manaba+R）,Talk with Students,Other (Separate instructions will be provided)

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