タイトル

科目番号 教室 登録人数 履修登録方法 対面/遠隔
物物313   [水2]理114   60   抽選対象   対面授業  
開講年度 期間 曜日時限 開講学部等
2022 前学期 水2 理学部物質地球科学科  
講義コード 科目名[英文名] 単位数
400865001 熱力学演習   2  
担当教員[ローマ字表記]
友寄 全志  
授業の形態
講義、演習又は実験
 
アクティブラーニング
学生が文献や資料を調べる
 
授業内容と方法
<授業内容>
熱力学の基礎を習得し、初等的問題を解く力をつけるため演習を行う。

<授業方法>
WebClassを用いた遠隔授業を行う。
演習問題とその解説をWebClassに公開する。

第3回から動画を用いる予定。

コロナウイルス感染症の流行状況や大学の活動制限レベルによって変更する可能性がある。
授業に関する連絡をWebClassやメール、シラバス等で行う。
 
URGCC学習教育目標
自律性、問題解決力、専門性
 
達成目標
熱力学の基礎
・平衡状態とその記述方法
・熱力学第一法則(熱と仕事の等価性)
・熱力学第二法則(熱と仕事の違い)
・熱とカルノーの定理
・エントロピー
・Helmholtzの自由エネルギー
について理解する。
上記に関連する初等的問題を解き、論理的に説明できる。
WebClassに公開された解説の内容について自分なりに再現できる。 「自律性」、「問題解決力」、「専門性」
 
評価基準と評価方法
小テスト(オンライン)と期末テストで評価する。
・小テスト  :40%
・期末テスト :60%

全授業回数の3分の1以上欠席した場合は、評価の対象としない。
正当な理由なく期末テストを受けなかった場合は、単位を与えない。

対面テストが出来ない場合は、オンラインのテストに変更する。
 
履修条件
熱力学(物物303)を同時履修または履修済みであること。
 
授業計画
 1. 数学的準備 (ポテンシャル・全微分と偏微分)
 2. 平衡状態の記述
 3. 等温操作とKelvinの原理
 4. 最大仕事の原理
 5. Helmholtzの自由エネルギーと状態方程式
 6. 理想気体とvan der Waals 気体
 7. 断熱操作および熱力学におけるエネルギー保存則と断熱仕事
 8. エネルギーおよび理想気体における断熱操作
 9. 断熱曲線および大気温度の高度依存性
10. 熱の導入
11. Carnotの定理とCarnotサイクル
11. 熱機関の効率の上限
12. エントロピーの定義とその性質
13. 理想気体およびvan der Waals 気体のエントロピー
14. エントロピーと可逆性・不可逆性
15. Helmholtzの自由エネルギーの微分
16. 期末試験
 
事前学習
予習を前提として授業を進める。
プリントの問題と教科書の関連ページを読み、問題の設定を理解しましょう。知らない言葉・概念があれば調べましょう。
 
事後学習
復習を前提として授業を進める。
授業で解いた問題を自分で解き、問題や解答について考察しましょう。
 
教科書にかかわる情報
 
教科書全体備考
プリントを配布する。
参考書に挙げた田崎晴明 「熱力学 : 現代的な視点から」に沿って授業を行う。
 
参考書にかかわる情報
参考書 書名 ISBN
9784563024321
備考
新物理学シリーズ / 山内恭彦監修, 32
著者名
田崎晴明著
出版社
培風館
出版年
2000
NCID
参考書 書名 ISBN
978-4489023415
備考
著者名
前野昌弘著
出版社
東京図書
出版年
2020
NCID
参考書 書名 ISBN
9784061572034
備考
講談社基礎物理学シリーズ / 二宮正夫 [ほか] 編, 3
著者名
菊川芳夫著 ; 講談社サイエンティフィク編
出版社
講談社
出版年
2010
NCID
 
参考書全体備考
 
 
使用言語
日本語
 
メッセージ
教務情報システムの「お知らせ」やWebClassからのメッセージ、シラバスの更新を定期的に確認してください。

熱力学の基礎を理解し、基本的な問題を解く力をつけてください。
そのためには授業以外の学習が必要です。
自学自習して、分からない点があれば質問してください。
 
オフィスアワー
月の午前午後および火・金の午前中。
その他も在室中(理A302)ならいつでも。
事前にメールで連絡ください。
 
メールアドレス
この項目は教務情報システムにログイン後、表示されます。
 
URL
YouTube での解説動画
https://www.youtube.com/user/youtomotomo/videos?view=0&sort=dd&shelf_id=0
 

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