授業科目名 : 統計熱力学入門(創成化学)

科目コード 71210
配当学年 3年
開講年度・開講期 平成29年度・前期
曜時限 月曜・2時限
講義室 総合研究8号館講義室1
単位数 2
履修者制限 3回生以上
授業形態 講義
使用言語 日本語
担当教員    所属・職名・氏名 工学研究科・教授・吉﨑武尚

授業の概要・目的

熱力学,化学反応論,物質の電磁気的性質,分光学等の内容を分子レベルから統一的に理解できるように,(平衡)統計力学の基本的考え方を講義する.マクロとミクロの世界のつながりを理解することを目標とする.

成績評価の方法・観点及び達成度

期末試験の結果にレポートの結果を加味して判定する.

到達目標

工業化学科(創成化学コース)の卒業研究において必須とされる統計熱力学の基礎を身に付ける.

授業計画と内容

項目 回数 内容説明
気体分子運動論 2 気体分子の速度分布,分子間の衝突,ならびに気体の粘性と熱伝導,拡散について説明する.
巨視的状態と微視的状態 3 マクロ(巨視的)な系を記述する熱力学の結果を簡単におさらいしてから,原子,分子のミクロ(微視的)な状態を記述するための古典力学と量子力学の基礎を解説する.
平衡統計力学の枠組 3 「先見的等確率の原理」から代表的統計集団である正準集団,小正準集団,大正準集団の確率分布則を導く.各種分配関数を導入し,それらと熱力学量との対応について説明する.
量子系への応用例 3 粒子間に相互作用のない自由粒子の系,互いに独立な調和振動子系と連成振動子系の記述について説明する.
古典系への応用例 3 古典的分配関数がどのように書かれるかを説明し,不完全気体,単純液体,高分子鎖の記述について説明する.
学習到達度の確認 1 本講義の内容に関する理解度を確認する.

教科書

講義で説明するオンライン資料を使用する.

参考書等

ムーア「物理化学」第4版,藤代亮一訳(東京化学同人),4,5章

履修要件

物理化学I(創成化学)の履修を前提としている.

授業外学習(予習・復習)等

授業URL

その他(オフィスアワー等)