授業の目的 【日本語】 Goals of the Course(JPN) | | 物質を基盤とした自然・人工物にかかわる現象を理解・予測・制御するためには,物質系のふるまいの理解が必須である。本講義では,巨視的な物質系や複雑な多相多成分系のふるまいは,どのように熱力学量や熱力学の法則によって記述されるか,またどのようにコンピュータシミュレーションを用いて計算・解析するかについて,学習する。前者は巨視的な連続体アプローチで,後者は微視的な分子論的アプローチであり,本講義を通して両者の補完的な役割を理解するとともに,物質系のふるまいを理解するための知識・スキルを身につける。 |
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授業の目的 【英語】 Goals of the Course | | Understanding the behavior of material systems is essential for understanding, predicting, and controlling phenomena related to natural and man-made materials. In this course, students will learn how the behavior of macroscopic material systems and complex multiphase/multicomponent systems is described by thermodynamic quantities and the laws of thermodynamics, as well as how to compute and analyze them using computer simulations. The former involves a macroscopic continuum approach, while the latter uses a microscopic molecular approach. Through this course, students will grasp the complementary roles of these two approaches and acquire the knowledge and skills needed to understand the behavior of material systems. |
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到達目標 【日本語】 Objectives of the Course(JPN) | | 巨視的な物質系や複雑な多相多成分系のふるまいを記述・解析するための熱力学と分子シミュレーションの基礎知識を習得し,物質を基盤とした自然・人工物にかかわる現象を理解する力が身につく。 |
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到達目標 【英語】 Objectives of the Course | | Students will acquire fundamental knowledge of thermodynamics and molecular simulation to describe and analyze the behavior of macroscopic material systems and complex multiphase/multicomponent systems, gaining the ability to understand phenomena related to both natural and human-made material-based systems. |
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授業の内容や構成 Course Content / Plan | | 1. ガイダンス
2. 熱力学の基本概念
3. 熱力学の第1法則
4. 熱力学の第2と第3法則
5. 自由エネルギー
6. 多相系・多成分系の平衡
7. 分子シミュレーション
8. 総括 | |
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履修条件・関連する科目 Course Prerequisites and Related Courses | | 高校程度の物理の知識を有することが望ましいが,必須要件ではない。 | |
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成績評価の方法と基準 Course Evaluation Method and Criteria | | 講義中に与える演習課題の評価50%,期末試験50%で評価し,合計100点満点で60点以上を合格とする。 | |
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教科書・参考書 Textbook/Reference book | | 教科書は指定しないが,毎回の授業で講義資料を配付する。
参考書は,必要に応じて授業中に指示する。 | |
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課外学習等(授業時間外学習の指示) Study Load(Self-directed Learning Outside Course Hours) | | 講義において説明した内容を理解するために演習課題を与える。 | |
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授業開講形態等 Lecture format, etc. | | |
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遠隔授業(オンデマンド型)で行う場合の追加措置 Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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