熱・統計力学

授業科目名 （英文名） 熱・統計力学 (Thermodynamics and Statistical Mechanics) 科目区分 対象学生 ※ 単位数 2.00 開講年次・ 学期 ２年次・前期 担当教員 庄司 善彦 所属 高度産業科学技術研究所 ｵﾌｨｽｱﾜｰ・場所 ※ 連絡先 ※ 講義目的及び到達目標 熱力学および統計力学は科学工学の基礎であり，電気・電子工学を志す者にとっても 例外ではない.熱力学はエネルギーの科学である.現代社会が電気エネルギーを基盤 にしていることを考えると熱力学の重要性は強調して余りある.統計力学は力学を基 礎に多体系の物理を理解すために考え出された.電子デバイスの設計・開発には不可 欠な学問である.本講義では時間的な制約により，熱理学を中心に解説，統計力学に ついてはその基礎概念のみ触れる.到達目標としては，熱力学の基礎となる三つの法 則を用いて，熱に関する基礎問題を解決できることを掲げる. 講義内容・授業計画 科目の位置付け、教育内容・方法 熱力学は物体の温度，圧力，体積といった巨視的な 物理量がどの様な関係しているの かを明らかにするために発展した学問であり，その 根底には熱機関の効率を向上させ る方法と限界を知りたいという願いがあった.これら をふまえて，講義内容を熱力学 と統計力学の基礎事項に絞り，演習を交えてじっくり と解説する. 1.ガイダンス 2.理想気体 3. 熱力学の第1法則 4. 熱力学的過程における仕事と熱 5. 熱力学の第1法則の適用例: 断熱過程 6. 定圧過程，定積過程 7. 熱伝導:対流:熱放射 8. 中間試験 9. 試験問題解説 10. 理想気体の比熱 11. 理想気体の断熱過程 12. エネルギー等分配則 13.熱機関 14.熱力学の第2法則 :エントロピー 15. 統計力学の基礎 講義状況により、項目を変更する場合がある。 テキスト 独自テキストを用いる。 以下から各自ダウンロードする http://www.lasti.u-hyogo.ac.jp/beam_physics/BeamPhysics/LECTURE/Thermo.html 参考文献 成績評価の基準・方法 以下の合計点で評価する. 小テストまたはレポート40点 中間試験30点 期末試験30点 履修上の注意・履修要件 事情があって欠席の場合は、後日小テストまたはレポート提出。 ≪新型コロナウィルス感染症に伴う特例措置に基づく遠隔授業≫ ・当授業は、原則全ての授業を対面で実施する予定ですが、履修者人数によっては、 新型コロナウィルス感染症対策として、履修者を複数の教室に分けて教室間をオンラ インで繋ぐ方法や、対面授業と自宅でのオンライン授業を隔週実施する方法とする場 合があり、自宅等でオンライン授業の受講を視聴できる通信環境(PC・タブレット等の 端末やWi-Fi環境)が必要となる場合があります。最終的な授業方法は履修登録後に決定 ・連絡します 実践的教育 該当しない