統計熱力学

授業テーマ	マクロな物理現象の中に潜む普遍的な構造を抽出する。
授業のねらい・到達目標	一般的なマクロな系を対象にして，平衡状態の性質，任意の操作による平衡状態の変化，その時のエネルギ－の移動について，普遍的で定量的に厳密な関係を導くこと
授業の方法	平衡状態の説明から出発し，等温環境での操作に着目し，ヘルムホルツの自由エネルギ－を導入する。次に断熱された系の操作の吟味から内部エネルギーを導入する。次にカルノ－サイクルでの熱を調べエントロピ－の概念を理解する。これらの背景の下，ヘルムホルツとギブスの自由エネルギ－を詳細に調べ熱力学の基礎的枠組みをつくりあげる。
履修条件	特になし。
事前学修・事後学修，授業計画コメント	授業で取り扱うテーマごとに小レポートを課す。その作成に際してはネット等を通してテーマ関係する情報を幅広く調べること。

授業計画
1	熱力学とは何かについて吟味する。
2	等温環境の下での平衡状態の記述を学ぶ。
3	断熱された系の平衡状態の記述を調べる。
4	等温操作とヘルムホルツの自由エネルギ－の関係を吟味する。
5	断熱操作と内部エネルギーの関係を明瞭にする。
6	カルノ－サイクルを通して熱力学の起源を探る。
7	エントロピ－概念の導入の原点を探る。
8	熱力学でのエントロピ－の役割を明瞭にする。
9	ヘルムホルツの自由エネルギ－が完全熱力学関数たる所以を探る。
10	ヘルムホルツの自由エネルギ－と変分原理の関係を調べる。
11	熱力学でのギブスの自由エネルギ－の起源を吟味する。
12	ギブスの自由エネルギ－とヘルムホルツの自由エネルギ－の関係を探る。
13	到達度の確認
14	ルジャンドル変換について学ぶ。
15	熱力学関数とルジャンドル変換の関係を調べる。

その他
参考書	松下　貢『物理学講義　熱力学』掌華房 2009年第1版田崎　晴明『熱力学　＝現代的な視点から』培風館 2000年第11版
成績評価の方法及び基準	レポート(20%)、授業内テスト(70%)、授業参画度(10%)
オフィスアワー	木曜日　13時から14時30分