熱力学

§０．はじめに―熱の科学の歩み― §１．熱平衡状態 １）熱平衡と温度 　　熱平衡状態，状態量，示強変数，示量変数，状態方程式， 　　熱力学第ゼロ法則，温度，内部エネルギー　他 ２）理想気体と実在気体 　　理想気体，van der Waals 気体，相転移　他 §２．熱力学第一法則 １）熱力学第一法則と準静的変化 　　熱力学第一法則，準静的変化　他 ２）応用例：理想気体 　　定積変化，定圧変化，比熱，断熱変化，エンタルピー， 　　ジュール－トムソン効果，自由膨張，実在気体との比較　他 §３．熱力学第二法則 １）熱機関 　　熱機関，サイクル（循環過程），効率，熱機関の例　他 　 ２）カルノーサイクル 　　カルノーサイクル，順行運転・逆行運転，可逆変化　他 　 ３）熱機関の効率と熱機関温度 　　カルノーサイクルの効率，熱機関温度　他 ４）熱力学第二法則 　　カルノーの原理，クラジウスの原理，トムソンの原理， 　　不可逆変化　他 ５）エントロピー 　　第二法則の定式化，クラジウスの不等式，エントロピー， 　　熱力学第三法則　他 ６)　不可逆過程 　　エントロピーの発生，混合のエントロピー §４．様々な熱力学関数と熱平衡条件 １）熱力学関数と熱平衡条件 　　自由エネルギー（ヘルムホルス，ギブス），ルジャンドル変換　他 ２）マクスウェルの関係式 　　マクスウェルの関係式，応用例　他 §５．相平衡 １）　化学ポテンシャル 　　相，化学ポテンシャル，ギブス－デューエムの関係　他 ２）相平衡 　　相平衡，クラペイロン－クラジウスの式，相律， 　　マクスウェルの等面積則，臨界点　他 ３）平衡状態の安定性 　　ルシャテリエ－ブラウンの原理　他 §６．（オプション）熱の科学の微視的表現への道 １）気体分子運動論 　　気体分子運動論，マクスウェルの速度分布　他 ２）マクスウェルの速度分布 　　マクスウェルの速度分布　他 ３）エントロピーの微視的表現 　　ボルツマンのH 関数，エルゴード仮説，ボルツマン方程式， 　　エントロピーの表式　他 ４）ゆらぎとブラウン運動 　　ブラウン運動の意義，酔歩の問題　他 ５）統計力学の入口 　　位相空間，等重率の原理，微視状態の数，エントロピーと温度， 　　アンサンブル，ギブスの方法　他 §７．（オプション）古典統計力学の破綻と量子論の誕生 §A．（オプション）地球の気候(変動)の熱力学

授業時間は90分とする。授業の前または後に合計15分の質問時間をとり、質問を受け付ける。 講義ノートの電子ファイルをITC-LMSにアップロード，それを投影しながら板書も併用して行う。 聴講学生諸君には各自電子ファイルを事前にPC／タブレット等にダウンロードしておいてもらう。 講義ノートのプリントアウト・配布は当方では行わないので，必要とあらば各自行うこと。

定期試験

【注意】基礎科目「熱力学」を他クラス聴講する場合、または文科生が要求科目として履修（履修許可科目）する場合は、以下の教員の授業を選択し履修すること。なお、同じクラスに登録希望者が集中する場合には、人数を制限することがある。 月曜２限　藤山、桃井 水曜２限　池上、水野 水曜３限　前田　 木曜２限　風間、下村、森松 金曜１限　菊川、尾関 金曜３限　福島　 の各教員(敬称略)