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熱力学

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令和２年度以降入学者 熱力学
令和元年度以前入学者 熱力学
教員名 橋本拓也
単位数    2 学年    2 開講区分 文理学部
科目群 物理学科
学期 後期 履修区分 必修
授業の形態 現在のところオンデマンド授業（スライド資料・ビデオ資料を配信）を予定しているが、状況の変化次第では変更する可能性もある。また毎回、課題を提出していただく。
BlackboardのID:20213091
授業概要 熱力学で科学現象を説明できるようになろう。
授業のねらい・到達目標 (授業のねらい）
熱力学は現象論的な学問であるが、物質の安定性・化学反応性の評価、電池などのエネルギー化学、分析化学、生物科学に応用可能な役に立つ学問である。本講義では熱力学の基礎および応用を身に付けることを目的とする。
（到達目標）
既存の知識にとらわれることなく、物事を論理的に、批判的に考え、説明することができる。(A-3-2)

この科目は文理学部のDP3及びCP3に対応しています。
授業の方法 授業はオンデマンド形式で行う。毎回、講義実施日（原則、水曜日）締め切りの課題レポートも毎回課すので、単位取得のためにはかなりの努力が必要である。課題レポートは採点の上、出来の悪いものについては再提出を要求する。再提出がなかった場合は提出なしと一緒の扱いとなる。
本授業の事前・事後学習は、各２時間の学習を目安とします。
履修条件 なし
授業計画
1 温度と状態方程式2（A-3論理的・批判的思考力）
【事前学習】偏微分・テイラー展開について復習しておくこと （2時間）
【事後学習】レポート課題をやってくること。 （2時間）
2 熱力学第一法則ージュールの実験・比熱・エンタルピー・理想気体（A-3論理的・批判的思考力）
【事前学習】教科書の該当章を読んでくること。 （2時間）
【事後学習】レポート課題をやってくること。 （2時間）
3 熱力学第二法則ー可逆過程と不可逆過程・カルノーサイクル（A-3論理的・批判的思考力）
【事前学習】教科書の該当章を読んでくること。 （2時間）
【事後学習】レポート課題をやってくること。 （2時間）
4 熱力学第二法則ークラウジウス不等式・エントロピー（A-3論理的・批判的思考力）
【事前学習】教科書の該当章を読んでくること。 （2時間）
【事後学習】レポート課題をやってくること。 （2時間）
5 熱力学の諸関数ー自由エネルギー・マクスウェルの式（A-3論理的・批判的思考力）
【事前学習】教科書の該当章を読んでくること。 （2時間）
【事後学習】レポート課題をやってくること。 （2時間）
6 熱力学的変化の進む方向・平衡条件ー最大仕事の原理・混合のエントロピー・ラグランジュの未定係数法（A-3論理的・批判的思考力）
【事前学習】教科書の該当章を読んでくること。 （2時間）
【事後学習】レポート課題をやってくること。 （2時間）
7 平衡条件ー自由エネルギー・化学ポテンシャルとの相関（A-3論理的・批判的思考力）
【事前学習】教科書の該当章を読んでくること。 （2時間）
【事後学習】レポート課題をやってくること。 （2時間）
8 相転移の熱力学ーギブスの相律（A-3論理的・批判的思考力）
【事前学習】教科書の該当章を読んでくること。 （2時間）
【事後学習】レポート課題をやってくること。 （2時間）
9 相転移の熱力学ークラペイロンの式（A-3論理的・批判的思考力）
【事前学習】教科書の該当章を読んでくること。 （2時間）
【事後学習】レポート課題をやってくること。 （2時間）
10 化学反応の熱力学ー気相反応の場合・質量作用の法則（A-3論理的・批判的思考力）
【事前学習】教科書の該当章を読んでくること。 （2時間）
【事後学習】レポート課題をやってくること。 （2時間）
11 化学反応の熱力学ールシャトリエの法則（A-3論理的・批判的思考力）
【事前学習】教科書の該当章を読んでくること。 （2時間）
【事後学習】レポート課題をやってくること。 （2時間）
12 溶液の熱力学ー理想溶液・希薄溶液（ラウールの法則・沸点上昇・浸透圧）（A-3論理的・批判的思考力）
【事前学習】教科書の該当章を読んでくること。 （2時間）
【事後学習】レポート課題をやってくること。 （2時間）
13 熱力学の電気化学への応用ーガスセンサー、pHセンサーへの応用（A-3論理的・批判的思考力）
【事前学習】教科書の該当章を読んでくること。 （2時間）
【事後学習】レポート課題をやってくること。 （2時間）
14 固体材料の熱力学ー構造相転移や酸化・還元特性（A-3論理的・批判的思考力）
【事前学習】教科書およびプリントの該当する部分を読んでくること （2時間）
【事後学習】誤答の部分を復習すること （2時間）
15 これまでの課題レポートの内容を踏まえた反省会ー（A-3論理的・批判的思考力）
【事前学習】課題レポートの内容を検討してくること （4時間）
【事後学習】特になし （0時間）
その他
教科書 『熱力学・統計力学 （原島 鮮）』 培風館
参考書 加納健司、山本雅博 『たのしい物理化学１』 講談社 2016年 第1版
成績評価の方法及び基準 レポート:毎回提出していただく課題レポートで評価する。(100%)
単位取得のためにはある程度の課題レポートの成績が必要である。
ほぼ毎回提出を要求される課題レポートは確実に提出すること。また出来の悪い課題レポートは再提出を命じるので、確実に対応すること。
オフィスアワー 授業実施後

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