2019年度 物理化学第一(熱力学法則) A   Physical Chemistry I (Thermodynamics) A

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開講元
応用化学系
担当教員名
青木 才子 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
金3-4(S422)  
クラス
A
科目コード
CAP.B216
単位数
1
開講年度
2019年度
開講クォーター
1Q
シラバス更新日
2019年3月18日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

【概要】本講義では,まず,化学を学ぶための導入として,気体の性質,気体の諸法則,完全気体と実在気体について説明します.次に,熱力学第一法則の基本的概念を理解するために,仕事と熱,内部エネルギー,エンタルピーについて解説します.さらに,自発変化の方向やエントロピーの概念,すなわち,熱力学第二法則の基本的概念の理解を通して,第一法則と第二法則の結合と位置づけられるギブズエネルギーの性質を学習します.
【ねらい】本講義では,自然科学を勉強する者は必ず理解すべき内容である熱力学第一法則と熱力学第二法則を取り上げます.そして,エンタルピー,エントロピー,ギブズエネルギーの概念を学び,化学熱力学の基礎を修得することをねらいとします.

到達目標

【到達目標】 本講義を履修することにより,次の項目を理解することを到達目標とします.
1) 熱力学第一法則の基本的概念
2) 熱力学第二法則の基本的概念
3) エンタルピー,エントロピー,ギブズエネルギーの概念
4) 第一法則と第二法則の結合に基づくギブズエネルギーの性質

キーワード

気体の性質,熱力学第一法則,熱力学第二法則,エンタルピー,エントロピー,ギブズエネルギー,フガシチー

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- -

授業の進め方

講義ではPowerpointを使用して解説します.講義の後半で,その日の講義内容に関する演習問題に取り組んでもらいます.各回の授業スケジュールを各自確認し,課題を予習・復習で行って下さい.

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 気体の性質:完全気体と実在気体 気体の性質,気体の諸法則,完全気体と理想気体について理解できる.
第2回 熱力学第一法則の基本的な概念 熱力学第一法則の基本的概念,仕事と熱,内部エネルギー,エンタルピーについて理解できる.
第3回 標準エンタルピー変化 標準エンタルピーの変化,標準生成エンタルピー,反応エンタルピーの温度依存性について理解できる.
第4回 状態関数と完全微分 状態関数と完全微分,完全微分と不完全微分,内部エネルギーの変化について理解できる.
第5回 熱力学第二法則:自発変化の方向とエントロピー 熱力学第二法則の基本的概念,自発方向の変化,エントロピー,クラジウスの不等式について理解できる.
第6回 いろいろな過程のエントロピー変化と熱力学第三法則 いろいろな過程のエントロピー変化,熱力学第三法則について理解できる.
第7回 ヘルムホルツエネルギーとギブズエネルギー ヘルムホルツエネルギー,ギブズエネルギー,標準反応ギブズエネルギーについて理解できる.
第8回 第一法則と第二法則の結合,ギブズエネルギーの性質,フガシチー 第一法則と第二法則の結合,内部エネルギーの性質,ギブズエネルギーの性質,フガシチーについて理解できる.

教科書

アトキンス 『物理化学(上) 第10版』 東京化学同人,ISBN: 9784807909087

参考書、講義資料等

講義で使用する全ての資料は事前にOCW-iにアップします.

成績評価の基準及び方法

熱力学第一法則や第二法則,ギブズエネルギーなど基本的概念の理解度に関して,講義中に行う演習と期末試験により総合的に成績を評価します.

関連する科目

  • LAS.C107 : 化学熱力学基礎
  • GRC.B103 : 化学プロセス基礎
  • CAP.B217 : 物理化学第二(化学平衡)

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

履修条件は特に設けないが,関連する科目を履修していることが望ましい.

その他

学籍番号が奇数の学生は【A】クラスを、偶数の学生は【B】クラスを履修選択してください。

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