統計熱力学
| 開設大学 | 名古屋工業大学 |
|---|---|
| 科目コード | 240311 |
| 担当教員 | 林 好一（工学研究科教授） |
| 学年配当 | 3年 |
| 単位数 | 2単位 |
| 曜日 | 火曜 |
| 開講期間 | 前期 |
| 実施形式 | 対面 |
| 開講時間割１ | 5限,6限 13:00 ～ 14:30 |
| 教室 | 御器所キャンパス5215教室 |
| 募集定員 | 若干名 |
| 募集時期 | 4月 |
| 開講期間 | 4/16～7/30 |
| 講義概要 | 【授業実施方法】対面 【授業の目的・達成目標】 多数の原子・分子の集団である巨視的物質の構造や物理化学的性質を考察する上で基本となる統計熱力学的な考え方を学習する。 具体的な達成目標は以下のとおりである。 ・熱は分子や原子の運動に行き着くことを理解する。 ・エネルギーが分子や原子にどのように分配されているのかを知る。 ・エントロピーの概念を把握するとともに温度、圧力、化学ポテンシャルのような熱力学的な量が統計力学の観点からどのように理解されるのかを理解する。 ・固体の比熱、気体の分子運動、熱放射、電子物性を統計力学的に扱うことができる。 【授業計画】 1. 序論(1)（統計力学のはじめに） 2. 統計力学の基本的な考え方(1)【所有（エネルギー）の分配】 3. 統計力学の基本的な考え方(2)【振動子系の統計力学（ミクロカノニカル分布）】 4. 統計力学の基本的な考え方(3)【振動子系の統計力学（カノニカル分布）】 5. 統計力学の基本的な考え方(4)【分配関数、温度】 6. 統計力学の基本的な考え方(5)【定常振動、振動数スペクトル】 7. 統計力学の基本的な考え方(6)【理想気体、マックスウエル-ボルツマン速度分布】 8. 統計力学の基本的な考え方(7)【カノニカル分布の特徴、状態密度】 9. 統計力学の基本的な考え方(8)【平衡状態の統計力学的意味、ゆらぎ、等重率の原理】 10. 統計力学の応用例(1)【熱放射、固体の比熱】 11. 統計力学の応用例(2)【フェルミ-ディラック統計】 12. 統計力学の応用例(3)【ボーズ-アインシュタイン統計、ボルツマン統計】 13. 平衡条件と巨視的状態量(1)【エントロピー】 14. 平衡条件と巨視的状態量(2)【カノニカル分布、温度】 15. 平衡条件と巨視的状態量(3)【圧力とT-p分布、化学ポテンシャルと大きなカノニカル分布】 ※【 】内は key words |
| テキスト･参考文献 | 教科書：久保亮五 著 「統計力学」 |
| 試験・評価方法 | 成績評価の方法：小テスト・課題 20%，中間テスト 40%，期末テスト 40% 成績評価の基準 ・統計力学での熱の本質を理解できているか ・エネルギーが分子や原子にどのように分配されているのか理解できるか ・エントロピーの概念を把握できているか ・エントロピーと温度、圧力、化学ポテンシャルのような熱力学的な量の関係を理解できるか ・固体の比熱、気体の分子運動、熱放射、電子物性を統計力学的に説明できるか |
| 別途必要な経費 | |
| その他特記事項 | 事前学修：テキストを用いて予習する。(120分) 事後学修：板書を元にしたノートに適宜、必要事項を書き込み完成させること。行った小テストなどは完全に解けるようになっていること。(120分) |
| 科目名（英語） | Statistical thermodynamics |
| 使用言語 |
