熱力学 ( 10002 (11292))　

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• 参考書，副読本を掲載しました。(4/14)

講義の目標

• 熱力学第一法則，第二法則と，これらの法則から従う基礎的結果の理解
• エントロピーの定義，性質に関する基礎的な事柄の理解
• 熱力学的（物理的）な考え方の体得

教科書・演習書

1. フェルミ熱力学 エンリコ・フェルミ (加藤 正昭訳) 三省堂 (1973)
2. 熱・統計力学 (物理入門コース７) 戸田 盛和 岩波書店 (1983)
3. 基礎から学ぶ熱力学 大野 公一 岩波書店 (2001)
4. 大学演習 熱学・統計力学 久保 亮五編 裳華房 (1998)
5. 熱学演習-- 熱力学, 原島 鮮著, 裳華房 (1979)

参考書・副読本

1. 物理学とは何だろうか (上, 下), 朝永振一郎, 岩波書店（岩波新書）
2. 原子, ジャン・ペラン著, 岩波書店（岩波文庫）
3. マクロな体系の論理, 吉岡大二郎, 岩波書店（岩波講座, 物理の世界, 統計力学２）
4. 熱力学入門, 佐々真一, 共立出版
5. 熱力学 --現代的視点から--, 田崎晴明, 培風館

講義内容

　0. はじめに

1. 熱平衡状態 [まとめ, 例題1, 演習1]
   1. 平衡状態，状態量，状態方程式，準静的過程
2. 熱力学第一法則
   1. 第一法則, 熱と仕事, 内部エネルギー [まとめ, 例題2, 演習2]
   2. 第一法則の数学的表現(積分可能性), 比熱(正定値性), 断熱過程 [まとめ, 例題3, 演習3]
3. 熱力学第二法則
   1. 不可逆変化, 第二法則(Thomsonの原理) [まとめ, 例題4, 演習4]
   2. 熱機関の効率, Carnotの定理, 熱力学的絶対温度 [まとめ, 例題5, 演習5]
   3. Clausiusの不等式[まとめ, 例題6]
   4. エントロピーの定義, 積分可能性[まとめ, 例題7, 演習7]
   5. エントロピー増大則 [まとめ, 例題8]
4. 熱力学的関係式，物質量と化学ポテンシャル [まとめ, 例題９]
5. 自由エネルギー
   1. Helmholtzの自由エネルギー, Gibbsの自由エネルギー, Gibbs-Duheim 関係式 [まとめ, 例題10]
6. 応用 [まとめ]
   1. 平衡条件, 変分原理, 変化の向き, つりあいの条件
   2. バネとゴム
   3. 理想混合気体, 混合エントロピー
   4. 気体の性質, 液化, 飽和蒸気圧
   5. 相平衡, Clausius-Clapeyron 関係式, Maxwell の規則, Gibbs の相律
   6. 希薄溶液, 浸透圧, 沸点上昇
   7. 化学平衡の条件
   8. 磁性体
   9. 黒体輻射
   10. 宇宙論
7. 分子運動論, 等確率の原理, ゆらぎ

レポート課題と解答例

1. 第一法則
2. 第二法則

夏休みにおすすめの本

1. Statistical physics (berkeley physics course - vol. 5) , F. Reif, McGraw-Hill
2. 熱力学 --現代的視点から--, 田崎晴明, 培風館