学部前期課程
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最終更新日:2024年3月15日

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熱力学

熱力学
熱力学は,膨大な数の原子・分子等のミクロ(微視的)な粒子の集団から成るマクロ(巨視的)な物質の状態を、温度、圧力,体積などのマクロな物理量を用いて記述し,いくつかの基本原理をもとに,マクロな観点から物質の状態がいかに変化するかを考察する学問体系である。熱力学は,力学,電磁気学とともに古典物理学の基礎を構成している。ここで学ぶ内部エネルギー,エントロピーなどの概念は理科生にとって必須の基礎概念である。

以下に標準的な講義内容を示すが,担当教員によって項目の順序や内容は若干異なる。講義では、高校までに習った初等数学以外に、偏微分等の数学的手法を用いることがあるが、その場合は、そのつど必要に応じて講義で解説される。

0.序論
熱力学とは何か?ミクロな系とマクロな系,力学や電磁気学との対比

1.熱平衡状態
温度,圧力,状態量,示強変数と示量変数,状態方程式

2.熱力学第一法則
熱量と仕事,熱の仕事当量,内部エネルギー,定積熱容量(定積比熱)と定圧熱容量(定圧比熱)

3.熱力学第二法則
第二法則の諸表現(Thomsonの原理,Clausiusの原理),可逆循環過程 ,Carnotサイクル,不可逆過程,準静的過程,熱機関の効率,熱力学的絶対温度,Clausiusの不等式,エントロピー

4.自由エネルギー
Helmholzの自由エネルギー,Gibbsの自由エネルギー,Maxwellの関係式

その他、オプションとして取り上げられるトピックス
混合のエントロピー,エンタルピー,Joule-Thomson過程,Legendre変換,熱力学第三法則,相平衡,相律,Clapeyron-Clausiusの式,Le Chatelierの原理,化学ポテンシャル,Gibbs-Duhemの関係式,Maxwellの等面積則
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時間割/共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
30066
CAS-FC1885L1
熱力学
福島 孝治
S1 S2
月曜2限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部(前期課程)
30067
CAS-FC1885L1
熱力学
桃井 勉
S1 S2
月曜2限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部(前期課程)
30085
CAS-FC1885L1
熱力学
藤山 茂樹
S1 S2
月曜2限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部(前期課程)
30649
CAS-FC1885L1
熱力学
加藤 岳生
S1 S2
水曜2限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部(前期課程)
30656
CAS-FC1885L1
熱力学
菊川 芳夫
S1 S2
水曜2限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部(前期課程)
30728
CAS-FC1885L1
熱力学
森松 治
S1 S2
水曜3限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部(前期課程)
30873
CAS-FC1885L1
熱力学
風間 洋一
S1 S2
木曜2限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部(前期課程)
30880
CAS-FC1885L1
熱力学
下村 裕
S1 S2
木曜2限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部(前期課程)
31035
CAS-FC1885L1
熱力学
尾関 之康
S1 S2
金曜1限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部(前期課程)
31039
CAS-FC1885L1
熱力学
上田 正仁
S1 S2
金曜1限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部(前期課程)
31152
CAS-FC1885L1
熱力学
池田 昌司
S1 S2
金曜3限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部(前期課程)
31312
CAS-FC1885L1
熱力学
福島 孝治
S1 S2
月曜2限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部(前期課程)
31313
CAS-FC1885L1
熱力学
藤山 茂樹
S1 S2
月曜2限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部(前期課程)
31314
CAS-FC1885L1
熱力学
桃井 勉
S1 S2
月曜2限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部(前期課程)
31351
CAS-FC1885L1
熱力学
菊川 芳夫
S1 S2
水曜2限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部(前期課程)
31352
CAS-FC1885L1
熱力学
加藤 岳生
S1 S2
水曜2限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部(前期課程)
31353
CAS-FC1885L1
熱力学
森松 治
S1 S2
水曜3限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部(前期課程)
31371
CAS-FC1885L1
熱力学
下村 裕
S1 S2
木曜2限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部(前期課程)
31373
CAS-FC1885L1
熱力学
風間 洋一
S1 S2
木曜2限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部(前期課程)
31380
CAS-FC1885L1
熱力学
上田 正仁
S1 S2
金曜1限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部(前期課程)
31381
CAS-FC1885L1
熱力学
尾関 之康
S1 S2
金曜1限
マイリストに追加
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部(前期課程)
31387
CAS-FC1885L1
熱力学
池田 昌司
S1 S2
金曜3限
マイリストに追加
マイリストから削除
講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部(前期課程)
授業計画
【各自入力可】
授業の方法
担当教員のUTASシラバスを参照すること
成績評価方法
主として定期試験によるが、担当教員のUTASシラバスを参照すること
履修上の注意
教員によって他クラス聴講が許可されない場合もあります。別途掲示をご確認ください