Course Name Year Term Period Faculty / Graduate School All Instructors Credits
32638:[2025 Spring]Thermodynamics (T2) § 32639:Thermodynamics (T1) 2025 Spring Fri4 College　of　Science　and　Engineering IMADA SHIN 2

Campus

BKC

Class Venue

Co-learning202

Language

日本語

Course Outline and Method

【授業の概要】
空気や水といった「10の23乗オーダーの数の粒子の集団」がしめす現象を「巨視的現象」という。そのなかでも、「熱」に関連した現象を取り扱うのが、「熱力学」と「統計物理学」である。「熱力学」では、微視的な側面に事実上全く踏み込まず、経験的に得られたいくつかの法則にもとづいて様々な熱現象を学ぶ。

【方法】
1-14回は基本的に対面授業を予定しているが，場合によってはweb対応とする。
詳細は、「授業実施形態」欄を参照のこと。

【受講上の注意】
必ずノートを取り、復習すること。レジメの内容は場合によっては不十分であったり授業内容とニュアンスが異なる場合がある。

Student Attainment Objectives

熱現象の基本的概念を習得する。
熱力学の基本法則の意味を的確に理解する。
基本的な熱現象を数式あるいは数値を使って説明できるようになる。

Recommended Preparatory Course

Course Schedule

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

+R授業対象科目。1-14回の間の適切な時期に+R授業を受けること。詳細はmanaba+Rを参照。

1

エネルギー、熱、仕事、圧力、体積、、、、

状態量、示量変数vs示強変数、エネルギー・熱・仕事

2

熱平衡と温度

熱平衡、熱力学第0法則、温度

3

熱力学第一法則

第一法則はエネルギー保存則

4

理想気体、比熱

理想気体の状態方程式、内部エネルギー、熱力学過程(等温・定圧・定積・断熱)、比熱

5

熱力学第一法則と準静的過程

準静的過程vsそうでない場合(自由膨張・ジュール・トムソン効果など)

6〜7

熱機関と熱力学第二法則

熱機関とは、熱力学第二法則の2つの表現、カルノーサイクル

8〜9

熱効率と温度

熱機関の効率、熱力学的温度

10〜11

エントロピー

可逆過程とエントロピー、不可逆過程とエントロピー増大則

12〜13

自由エネルギー

ヘルムホルツの自由エネルギー、ギブスの自由エネルギー、○○最小の条件

14

相転移

相転移とは、気体-液体相平衡、クラペイロン・クラウジウスの式

+R授業

熱力学と統計力学の関係などについて

エントロピーの意味など、熱力学と統計力学の関係などについて概説する予定。

Class Format

1~14回を対面で実施する予定。一部をメディア授業にする可能性がある(6回を上限とする)のでコースニュースに注意すること。

Recommendations for Private Study

授業の復習を必ず行い、分からないところを参考書を見て分かるようにすること。
それでも分からない場合は、必ず授業後などに質問するようにしてください。
また、関連する問題を教科書や参考書で解き、応用力を養うこと。

Grade Evaluation Method

Kind Percentage Grading Criteria etc.
Final Examination (Written) 70

熱力学の基礎概念をよく理解していること、熱力学の関係式を用いて熱現象についての基本的な問題を解いたり論理的に説明する力を問う。
【注意】定期試験のルールを良く確認すること。
例：「持ち込み許可物件」が「無し」の場合、定規を使用するだけで試験を受けられなくなることがある。
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)		 30

出席すること。宿題を出したり、中間授業内テストを行う可能性もある。

Grade Evaluation Method （Note）

Advice to Students on Study and Research Methods

物理のほとんどの研究室や、社会で物理を応用する場面において、「温度」や「熱」の概念は必要不可欠なので、しっかりと勉強して欲しい。
参考書を授業と併用することは、理解を確認したり解らないところを補ったりするのに必須なので、必ずどれかを手に入れること。
参考書についての補足
フェルミの本は良く知られた名著で、基本原理を明解に説明している。
白井著の本は、具体的な数値を用いた練習問題が豊富で、これをしっかり勉強すれば力がつくと思われる。
一方、風間著の本は、本講義の流れに比較的似ているので参考書に挙げた。

教員連絡先: imada@se.ritsumei.ac.jp

Textbooks

Textbooks （Frequency of Use, Note）

Reference Books

Title Author Publisher ISBN Code Comment
フェルミ熱力学 エンリコ・フェルミ 三省堂 978-4-385-30659-9
現代の熱力学 白井光雲 共立出版 978-4-320-03466-2
熱力学 入門講義 風間洋一 培風館 978-4-563-02323-2

Reference Books （Frequency of Use, Note）

Web Pages for Reference

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

Talk with Students,Other (Separate instructions will be provided)

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