シラバス参照

科目名 物理化学1 
担当者氏名

天野 健一

全開講対象学科 農学部応用生物化学科
年次 1年次 
クラス C・D 
講義学期 後期 
単位数
必選区分 必修科目 
学期・曜日・時限  
部門 専門教育部門-専門教育科目群必修 
備考  



準備学習・事後学習
物理化学は生命・食料・健康・環境に関わる農学の基礎科目の1つです。物理化学を理解すれば、より深く農学を理解でき、ひいてはより深く農学関連の研究ができるようになります。物理化学では四則演算や指数、対数、微分積分を利用しますので、本講義を聴講の前に必ずそれらの簡単な意味や使い方は理解しておいて下さい(高校数学の基礎の範疇でOKです)。第二回目講義からは、受講前に前回の講義内容を復習してきた上で受講してください。復習の際は、講義ノートやテキストをただ読むだけでなく、イメージや式で理解しつつ復習してください。講義の復習時間の目安は2時間です。また、予習にも2時間程度かけると良いでしょう。 
履修上の留意
物理化学1は上にも書いた通り、数学を利用します。よって、1年次に開講されている数学を学んでおくことが望まれます。また、化学や物理学(どれも1年次開講)も学んでおく事が望まれます。 
授業の概要と目的
物理化学1でははじめに気体の物理的性質について学び、その上で仕事、熱、エンタルピー、エントロピー、自由エネルギーに関して学びます。本講義の目的は、熱力学の基礎概念を理解する事です。この授業はDP2に対応しています。
(科目ナンバリングコード:AB11402) 
サブタイトル
熱力学(気体の性質と熱力学量) 
到達目標
熱力学の基礎概念を理解し、ミクロとマクロの立場から気体の性質が理解できるようになる事。また、仕事、熱、エンタルピー、エントロピー、自由エネルギーという言葉を理解し、慣れる事。 
授業計画
【項目欄】 【内容欄】
1. 物理量と単位  本講義の概要を説明する。物理量と単位についておさらいする。 
2. 理想気体の状態方程式  理想気体の定義とその状態方程式について学ぶ。 
3. 気体分子運動論  気体分子の平均並進運動エネルギーについて学ぶ。 
4. マクスウェル分布、ボルツマン分布  気体分子の速度分布とそれの温度依存性について学ぶ。それの延長としてボルツマン分布も学ぶ。 
5. ファンデルワールス状態方程式  実際の気体は理想気体ではない。そこで、実際の気体により適した状態方程式を学ぶ。 
6. 仕事、熱、エネルギー、エンタルピー (1)  仕事、熱、エネルギーに関して学ぶ。 
7. 仕事、熱、エネルギー、エンタルピー (2)  膨張仕事とエンタルピーについて学ぶ。 
8. 熱容量、熱容量曲線  熱容量の定義や意味を学ぶ。そして、熱容量曲線の意味や見方を学ぶ。 
9. エンタルピーの変化  物理的変化、化学的変化に伴うエンタルピーの変化やその計算方法について学ぶ。 
10. エントロピーの定義  エントロピーの熱力学的定義と統計学的定義を学ぶ。 
11. カルノーサイクル  高温熱源と低温熱源を利用した仕事の取り出し方とその熱効率について学ぶ。 
12. エントロピーの変化  体積変化、圧力変化、温度変化、相転移に伴うエントロピーの変化について学ぶ。 
13. 自由エネルギーについて  自発変化を理解する上で重要な熱力学量である自由エネルギーについて学ぶ。ここでは自由エネルギーの導出とそれの意味について学ぶ。 
14. 自由エネルギーの変化  物質の状態変化に伴う自由エネルギーの変化について学ぶ。 
15. まとめ  講義全体を振り返る 
テキスト
【書籍名】 【著者】 【出版社】
1. 物理化学大義  青木宏光ら  京都廣川書店 
参考文献
【書籍名】 【著者】 【出版社】
1. 物理化学(下)  D. A. McQuarrie and J. D. Simon  東京化学同人 
2. 図解入門よくわかる物理化学  潮秀樹  秀和システム 
授業方法の形式
講義 
成績評価方法及び評価基準
平常点(出席率・授業参加度・授業態度など):40 %
定期試験:60 % 
受講生へのメッセージ
復習の際は、ノートやテキスト中の文を文で理解するのではなく、文が述べている事をイメージ化して理解してみましょう。理解のコツはとにかく物理化学的性質や式に対してイメージを持つ事です。また、テキストだけでなく上記の参考文献などを利用すると理解の助けになります。 
参考URL
画像
ファイル
更新日時 2019/01/24 13:09


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