開講年度 2006
教育課程名 昼間コース 主専門教育課程 共通科目
授業科目番号 3
授業科目名 物理学C
開講曜日と時限 金曜日3〜4時限(10:25〜11:55)
教室番号 N205
開講学期 後期
単位数 2単位
対象学科・学年 電気電子工学科1年
必修・選択の別 必修
授業方法 講義
担当教員 川島 利器 (KAWASHIMA Riki) 材料物性工学科 応用物理講座
教員室番号 K707
連絡先(Tel) 0143-46-5616
連絡先(E-Mail) kawasima@mmm.muroran-it.ac.jp
オフィスアワー 水曜日10時〜12時 (変更あり)
授業のねらい 力学および電磁気学とならんで重要な古典物理学の柱の一つである「熱力学」について講義をする。「熱力学」は物体が原子からできていることを度外視して、これを連続体とみなし、それの示す熱的な諸性質を全く巨視的(マクロ)に記述する現象論であり、その適用範囲は単に熱現象だけでなく電磁気的な現象や化学反応などにも及ぶ。この講義では熱力学の基礎として、熱力学の第1・第2法則について学び、これらの法則と密接な関係のある物理量(「状態量」と呼ばれる)により熱現象がどのように表されるかをみる。さらに種々の現象の進む向きには決まった方向性があることについても学ぶ。 熱力学の法則は数学の微分(1変数,多変数),積分を用いて表現する。熱力学の考えと方法を理解する。
到達度目標 1、温度,熱平衡,温度計,ボイルの法則,理想気体,絶対温度、状態方程式を理解できること。
2、偏微分係数を用いて熱力学的定数の間にある関係を導出できること。
3、理想気体の熱力学的過程における熱力学的な計算が出来ること
4、熱力学第1法則が理解し、内部エネルギーを理解すること
5、カルノーサイクルの構造を習得して熱力学第2法則の理解すること。
6、不可逆変化を理解すること。
授業計画 週 授 業 内 容 等 備    考
1週目 シラバスの説明、物理学Cの概要 pp.166
2週目 温度と熱平衡 pp. 166-169
3週目 温度と温度計、理想気体 〃 
4週目 状態方程式 pp. 169-171
5週目 物理で使う数学 pp. 367-377
6週目 状態量、状態変数、偏微分係数 pp. 169-171
7週目 準静的過程、理想気体の等温圧縮 pp.171-177
8週目 熱力学の第1法則, 内部エネルギー、ジュールトムソンの実験 〃 
9週目 熱容量と比熱 pp.177-179 
10週目 理想気体の断熱変化 pp.179-178 
11週目 カルノーサイクルの導出と、構造と意義 pp.181-185
12週目 熱力学の第2法則 pp.185-188
13週目 熱機関の効率と熱力学的温度目盛 pp.188-189 
14週目 エントロピー pp.191-195 
15週目 不可逆変化とエントロピー pp.195-199
定期試験

教科書及び教材 物理学(小出昭一郎著)
参考書
成績評価方法 100点満点で定期試験で評価する。
履修上の注意 1) 80%以上の出席が必要(未満の場合は、非履修とみなす)。
2) テキストを一読また講義を聞いただけで理解される簡単な内容を持つ講義ではない。各自がテキストおよび講義を受講し記録しているノートに基づき、十分に予習復習を行なう必要がある。そのことが、各自の知識力、理解力、計算力を向上させる。
3) 授業中の質問は大歓迎。オフイスアワーなどでの質問も適宜受け付ける
4) 授業の変更や緊急時の連絡は授業中または掲示板で通知をする。
5) 必要に応じて、再試験を考えます。
6) 不合格者は再履修すること。
教員からのメッセージ 物理学は,工学・科学の基礎であります。またやさしい内容をもつ科目ではありません。その本質を理解するには,教科書を繰り返し良く読み,物理学の表現の仕方および考えに習熟し,1つ1つの事柄を自分で考え,反芻して努力する以外の方法はありません。一度勉強して理解できなくても,繰り返し教科書を読み,物理学の表現と考えになれてください。
学習・教育目標との対応 電気電子工学科シラバス参照
関連科目 物理学Aを履修していることが望ましい。また、微積分(微分方程式を含む)の知識は不可欠である。

その他