学部・大学院区分
Undergraduate / Graduate
工学部
時間割コード
Registration Code
0826050
科目区分【日本語】
Course Category
専門基礎科目
科目区分【英語】
Course Category
Basic Specialized Courses
科目名 【日本語】
Course Title
熱力学
科目名 【英語】
Course Title
Thermodynamics
コースナンバリングコード
Course Numbering Code
担当教員 【日本語】
Instructor
武藤 俊介 ○
担当教員 【英語】
Instructor
MUTO Shunsuke ○
単位数
Credits
2
開講期・開講時間帯
Term / Day / Period
春 水曜日 1時限
Spring Wed 1
授業形態
Course style
講義
Lecture
学科・専攻【日本語】
Department / Program
物理工学科
学科・専攻【英語】
Department / Program
Department of Physical Science and Engineering
必修・選択【日本語】
Required / Selected
必修
必修・選択【英語】
Required / Selected
Compulsory


授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN)
熱および温度に関連した現象を巨視的な立場で体系化された熱力学の基礎概念,物理的意味および計算方法を習得する。熱力学の基礎である2つの法則を理解し,それらから熱現象における普遍的関係が導き出されることを学ぶ。
この講義を習得することにより、以下のことができるようになることを目標とする:
1.熱力学第一法則の意味を理解し、具体的な問題に適用できる
2.熱機関におけるエネルギー収支が計算でき、熱効率を求めることができる
3.各熱力学関数の特徴を理解し、問題に応じた熱力学関数を選択し、マクロな物理量を導くことができる
4.物質の簡単な状態図を読むことができる
授業の目的 【英語】
Goals of the Course
Thermodynamics is concerned with physical and chemical phenomena which involve heat and temperature. We learn basic ideas of thermodynamics, their physical meanings and calculation methods. We understand implications of two laws on which thermodynamics is based, and learn that some universal relations between thermal phenomena are deduced from these laws.
到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN))
熱および温度に関連した現象を巨視的な立場で体系化された熱力学の基礎概念,物理的意味および計算方法を習得する。熱力学の基礎である2つの法則を理解し,それらから熱現象における普遍的関係が導き出されることを学ぶ。
この講義を習得することにより、以下のことができるようになることを目標とする:
1.熱力学第一法則の意味を理解し、具体的な問題に適用できる
2.熱機関におけるエネルギー収支が計算でき、熱効率を求めることができる
3.各熱力学関数の特徴を理解し、問題に応じた熱力学関数を選択し、マクロな物理量を導くことができる
4.物質の簡単な状態図を読むことができる
到達目標 【英語】
Objectives of the Course
Thermodynamics is concerned with physical and chemical phenomena which involve heat and temperature. We learn basic ideas of thermodynamics, their physical meanings and calculation methods. We understand implications of two laws on which thermodynamics is based, and learn that some universal relations between thermal phenomena are deduced from these laws.
バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects
力学I,力学II,微分積分学I,微分積分学II,数学1及び演習
バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects
Mechanics I, Mechanics II, Differential and integral calculus I, Differential and integral calculus II, Mathematics I and exercise
授業の内容【日本語】
Course Content
1.熱平衡と状態量 2.熱力学の第1法則 3.理想気体の性質 4.熱容量と実在気体 5.熱機関とカルノーサイクル 6.熱力学の第2法則 7.自由エネルギーと熱力学関数 8.マックスウェルの関係式 9.熱力学的変化の方向と安定性 10.平衡の条件と化学ポテンシャル 11.状態図の基礎

講義ノートはNUCT上で公開するので適宜予習・復習に利用すること。また講義に沿った演習問題を物理工学演習2aで取り上げる。
授業の内容【英語】
Course Content
1. Equilibrium and state variables 2. First law of thermodynamics 3. Properties of ideal gas 4. Heat capacity and real gas 5. Heat engine and Carnot's cycle 6. Second law of thermodynamics 7. Thermodynamic absolute temperature 7. Free energy and thermodynamic functions 8. Maxwell equations 9. Direction of state change and stability 10. Equilibrium conditions and chemical potential 11. Phase diagram
成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria
中間試験,期末試験,課題レポートを課し、各課題において求められている熱力学の基礎概念をよく理解し、それらを使ってマクロな物理量を具体的に計算できるかどうかで評価し,総合的に100点満点で60点以上を合格とする。特に授業中に取り上げた例題、物理工学演習2aで取り上げた演習問題を中心に出題する。
成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria
Evaluation of each object achievement is equally evaluated. Intermediate exam 30%, final exam 60%, and report 10%. Score of at least 60 points out of a possible 100 is required to pass.
履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes
履修条件は要さない
授業は対面・遠隔(オンデマンド型)の併用で行う.遠隔授業の詳細はNUCTで通知する.教員への質問は,NUCT 機能「メッセージ」により行うこと.授業に関する受講学生間の意見交換は,NUCT 機能「メッセージ」により行うこと.

担当教員:
武藤俊介 smuto_at_imass.nagoya-u.ac.jp
履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes
There are no specific course requirements
教科書【日本語】
Textbook
特に指定しない。教科書に関する詳細は授業で説明する。毎回の講義ノートはNUCT上で公開する。補助プリントを配布することがある。
教科書【英語】
Textbook
not particularly specified, but is mentioned in a lecture.
参考書【日本語】
Reference Book
グライナー物理テキストシリーズ 熱力学・統計力学:W.グライナー他著(シュプリンガー)
大学演習 熱学・統計力学:久保亮五(裳華房)
参考書【英語】
Reference Book
Thermodynamics & Statistical Mechanics: W. Greiner(Spriner-Verlag)
Statistical Mechanics: Ryogo Kubo (Elsevier)
授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours
講義ノートをNUCTリソースに公開しているので、予習・復習に利用すること
授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours
Lecture notebooks are uploaded in Resource folder of NUCT, which can be used for your preparation and review of the lecture.
使用言語【英語】
Language used
使用言語【日本語】
Language used
授業開講形態等【日本語】
Lecture format, etc.
原則対面
状況に応じてオンライン/オンデマンド教材を併用の可能性あり
授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc.
In principle on-site.
On-line or on-demand lectures may be given in case of necessity.
遠隔授業(オンデマンド型)で行う場合の追加措置【日本語】
Additional measures for remote class (on-demand class)
遠隔授業(オンデマンド型)で行う場合の追加措置【英語】
Additional measures for remote class (on-demand class)