最終更新日:2016/11/24
Syllabus
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概要
対象年度 年度 2017 (週1コマ)春期 開講時限 火3
開講学部・学科等 理工
科目コード 645023000 科目ナンバー SES02502
授業名 熱・統計力学
英文授業名 Thermodynamics and Statistical Mechanics
担当教員 高橋 忍

授業形態 講義
e-learning利用 その他:
担当形態 単独
関連する授業
当科目履修前に履修して
おくことが望ましい科目
基礎物理A 基礎物理B
後続関連授業
教職課程科目
テーマ・キーワード 熱・状態

授業の概要・ねらい 熱の概念、分子集団である気体の熱に対しての振る舞いについて理解する。
熱量の概念を理解することを目標とする。そのためには、圧力と体積、仕事と熱量などの関係を理解する必要がある。この関係を数式で表現することができることを目標とする。また、集団としての状態を理解し、数式で表現することができることを目標とする。
授業では講義と演習を行う。また、習得度合いを把握するために、小テストを実施する。
到達目標 到達目標:熱量の概念を理解する。熱量と圧力や体積との関係を理解する。この関係を数式で表現することができる。確率と状態の概念を理解する。状態の分布について理解し、数式で表現することができる。
教科書と準備するもの 初回の授業時に指示する
参考書 初回の授業時に紹介する
評価の基準 熱量の概念を理解している。
熱量と圧力や体積との関係を理解し、この関係を数式で表現することができる。
確率と状態の概念を理解している。状態の分布について理解し、数式で表現することができる。
具体的評価方法 定期試験50% 小テスト50%
授業評価アンケート
フィードバック・
受講生へメッセージ
アンケート結果を元に配布資料を修正した。
単位互換
特記

授業計画
第1回 内容
物理法則(力学)のまとめ
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:Newtonの運動法則について確認しまとめておく。
復習:授業時に行った運動方程式についての演習問題を解く。
授業実施特記
第2回 内容
物理法則(振動とエネルギー)のまとめ
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:エネルギーの概念と保存について確認しまとめておく。
復習:授業時に行ったエネルギーの保存についての演習問題を解く。
授業実施特記
第3回 内容
熱量
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:熱量の概念と単位を確認しまとめておく。
復習:授業時に行った熱量についての演習問題を解く。
授業実施特記
第4回 内容
気体の分子運動とエネルギー等分配則
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:理想気体の概念と状態方程式を確認しまとめておく。
復習:授業時に行った気体の状態方程式についての演習問題を解く。
授業実施特記
第5回 内容
内部エネルギー
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:熱量、圧力、体積の概念を確認しまとめておく。
復習:授業時に行った熱量についての演習問題を解く。
授業実施特記
第6回 内容
熱力学第一法則
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:仕事、熱量の概念を確認しまとめておく。
復習:授業時に行った熱力学第一法則に対しての演習問題を解く。
授業実施特記
第7回 内容
気体の比熱
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:エネルギー等分配則を確認しまとめておく。
復習:授業時に行ったエネルギー等分配則に対しての演習問題を解く。
授業実施特記
第8回 内容
熱力学第二法則とエントロピー
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:熱力学第一法則を確認しまとめておく。
復習:授業時に行った熱力学第2法則に対しての演習問題を解く。
授業実施特記
第9回 内容
カルノーサイクル
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:熱量、圧力、体積の概念を確認しまとめておく。
復習:授業時に行った圧力・体積・温度に対しての演習問題を解く。
授業実施特記
第10回 内容
第3回から第9回までのまとめ
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:第3回から第9回までの内容の確認をし、問題を解き直しておく。
復習:解説をもとに問題を解きなおす。
授業実施特記
第11回 内容
確率と分散
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:確率、分散の現象について確認しておく。
復習:授業時に行った確率・分散に対しての演習問題を解く。
授業実施特記
第12回 内容
確率分布
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:確率の概念を確認しておく。
復習:授業時に行った確率・分布に対しての演習問題を解く。
授業実施特記
第13回 内容
状態と平均
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:確率と平均値の概念を確認しておく。
復習:授業時に行った平均値に対しての演習問題を解く。
授業実施特記
第14回 内容
小正準集団
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:確率分布と状態の概念を確認しておく。
復習:授業時に行った確率分布についての演習問題を解く。
授業実施特記
第15回 内容
第11回から第14回までのまとめ
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:第11回から第14回までの内容の確認をし、問題を解き直しておく。
復習:解説をもとに問題を解きなおす。
授業実施特記