前期 木曜日 １講時 川北キャンパスＣ３０２. 単位数/Credit(s): 2. 担当教員(所属)/Instructor (Position): 和田 武 所属：金属材料研究所. 対象学部/Object: 工（12組）. 開講期/Term: ３セメスター. 科目群/Categories: 全学教育科目学術基礎科目-基礎物理学. 履修年度: 2024. 科目ナンバリング/Course Numbering: ZDP-PHY103J. 使用言語/Language Used in Course: 日本語.
各学部の履修内規または学生便覧を参照。
熱力学
現代社会は熱を利用して動力を作り出し、また、仕事を与えることで温度を制御するエンジンやヒートポンプ、発電などで支えられている。熱力学は，それら温度や熱，エネルギーを巨視的に扱う学問である。本講義では，熱に関わる巨視的物理量の定義とそれらの間に成り立つ基本法則を理解し，熱力学に基づく工学専門科目を学習するための基礎を習得する。
1. 熱力学の基本的な考えである温度、熱、内部エネルギー、エンタルピー、エントロピー、自由エネルギーの概念を理解する。
2. 熱力学の第１法則、第２法則、第３法則を理解し、これらの法則に基づく考え方を習得する。
3. 相平衡、相律、状態図の基礎について理解する。
1. 熱力学の概要、温度、熱力学第0法則
2. 気体の状態方程式
3. 熱力学第1法則-I（エネルギ―保存、内部エネルギー）
4. 熱力学第1法則-II（比熱、断熱変化）
5. 熱力学第2法則-I（カルノーサイクル）
6. 熱力学第2法則-II（クラジウスの原理、トムソンの原理）
7. エントロピー（エントロピーの導入、エントロピー増大の原理
8. 前半の復習
9. 熱力学関数-I（自由エネルギー、エンタルピー）
10. 熱力学関数-II（マクスウェルの関係式）
11. 粒子数が変化する系、熱平衡条件と熱力学不等式-I
12. 熱力学条件と熱力学不等式-II
13. 相平衡と化学平衡-I
14. 相平衡と化学平衡-II
15. 後半の復習
出席、演習問題、期末試験により評価する
演習問題を出題するので授業時間外に学修すること
不要