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人類は熱を利用して動力を作り出し、それを効率的に利用することで文明を発達させてきた。熱力学は、物質の熱や温度などの熱的性質を、微視的な詳細には立ち入らずに巨視的な観点から調べる分野である。本講義では、熱に関係す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、我々の身のまわりで起きている熱現象を熱力学的に説明できるようにする。これにより、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。
The human species have developed a civilization by effectively using the motive power produced by heat. Thermodynamics is one of the field of physics treating the thermal properties such as heat and temperature based on the macroscopic viewpoint instead of microscopic one. In this lecture, students learn various macroscopic values related to the thermodynamics and basic laws and principles among them. Final purpose is to explain various thermal phenomena based on the thermodynamic knowledge. Thereby, the lecture is supposed to be a basis to study specialized subject of faculty of engineering in the following semesters.
温度，圧力，エントロピー，自由エネルギーなど熱力学の基礎概念および熱力学体系を学ぶ．また，これらの理解に基づき種々の熱力学的現象や熱機器の動作メカニズムを学ぶ．さらに，非平衡系における熱力学の諸現象を知る．
Basic thermodynamic concept like temperature, pressure, entropy, and free energy and thermodynamic framework is discussed. Based on the understanding of these basic thermodynamic ideas, various thermodynamic phenomena and operating mechanisms of thermal components are studied. In addition, some phenomena of non-equilibrium thermodynamics are learned.
熱力学は、我々の身の回りで起きるいろいろな熱現象（融解、蒸発、車のエンジン、生命活動に必要なエネルギーなど）、および熱的な性質を巨視的に扱う学問である。熱力学では、こうした熱過程を、熱平衡状態にある始状態と終状態で抑え、その差で説明する。本授業の前半では、熱力学の基本法則、エントロピーと熱力学関数を理解して、代表的な熱機関を取り上げ、熱現象の物理的な意味を考える。後半では、相平衡、非理想気体、および気体分子運動論など、熱力学的な現象を捉える上で必要な概念を習得する。最後に、古典統計力学に少し足を踏み入れる。本講義を通じて、我々の身のまわりで起きる熱現象が理解できるようになる。
Thermodynamics macroscopically deals with various thermal phenomena and properties like a melting and evaporation of water, engines of vehicles, and energies for vital activities. Thermal processes are described with the difference between initial and final thermal equilibrium states. In this course, students will learn and deepen their understanding of physical meaning on lows of thermodynamics, entropy, thermodynamical functions, phase equilibrium, non-ideal gas, molecular kinetic theory of gases, and additionally classical statistical mechanics.
熱力学は固体，液体，気体を構成する分子，原子，電子等の非常に多くの粒子の集団を扱う方法であり，その応用範囲は化学，物理，工学の多岐の分野にわたる．例えば，気体の性質，化学反応，エネルギー変換，ヒートポンプ，電解液中のイオン，固体中の電子，相転移などである．そこでは，少数の物体を扱う力学では表れない温度やエントロピーなどの概念が登場する．
本講義では，熱と仕事および多数の粒子の集団が持つ重要な性質であるエントロピーの明確な理解と，それらを元にした熱力学の基礎的な概念の習得を目的とする．前述の通り，熱力学の応用は多岐にわたるが，講義内容は基本的な内容に絞り，本講義の学習内容を元に，それぞれの専門分野の教科書で自学自習できるようになることを目指す．
Thermodynamics is a field of study that deals with a very large number of particles such as molecules, atoms, and electrons that consist of solids, liquids, and gases, and has a wide range of applications in chemistry, physics, and engineering. Examples include the properties of gases, chemical reactions, energy conversion, heat pumps, ions in electrolytes, electrons in solids, and phase transitions. Concepts such as temperature and entropy, which do not appear in mechanics that deals with a small number of objects, are introduced.
The object of this class is to provide students with a clear understanding of heat, work, and entropy, which are important properties of a group of many particles, and to master basic concepts of thermodynamics based on these properties. As mentioned above, thermodynamics has a wide range of applications, but the content of the lecture is limited to the basics, and the aim is to enable students to learn by themselves using textbooks in their respective fields of specialization based on what they learn in this lecture.