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熱力学の基礎(熱流体)
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| 熱力学で用いられる各種物理量の定義と単位を説明できる。 |
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| 閉じた系と開いた系、系の平衡、状態量などの意味を説明できる。 |
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熱力学の第一法則(熱流体)
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| 熱力学の第一法則を説明できる。 |
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| 閉じた系と開いた系について、エネルギー式を用いて、熱、仕事、内部エネルギー、エンタルピーを計算できる。 |
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| 閉じた系および開いた系が外界にする仕事をp-V線図で説明できる。 |
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理想気体の性質と状態変化(熱流体)
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| 理想気体の圧力、体積、温度の関係を、状態方程式を用いて説明できる。 |
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| 定積比熱、定圧比熱、比熱比および気体定数の相互関係を説明できる。 |
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| 内部エネルギーやエンタルピーの変化量と温度の関係を説明できる。 |
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| 等圧変化、等積変化、等温変化、断熱変化、ポリトロープ変化の意味を理解し、状態量、熱、仕事を計算できる。 |
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熱力学の第二法則(熱流体)
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| 熱力学の第二法則を説明できる。 |
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| サイクルの意味を理解し、熱機関の熱効率を計算できる。 |
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| カルノーサイクルの状態変化を理解し、熱効率を計算できる。 |
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| エントロピーの定義を理解し、可逆変化および不可逆変化におけるエントロピーの変化を説明できる。 |
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| サイクルをT-s線図で表現できる。 |
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原子の構造と周期律(材料物性)
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| 陽子・中性子・電子からなる原子の構造について説明できる。 |
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| ボーアの水素原子模型を用いて、エネルギー準位を説明できる。 |
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| 4つの量子数を用いて量子状態を記述して、電子殻や占有する電子数などを説明できる。 |
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| 周期表の元素配列に対して、電子配置や各族および周期毎の物性の特徴を関連付けられる。 |
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固体の構造(材料物性)
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| 結晶系の種類、14種のブラベー格子について説明できる。 |
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| ミラー指数を用いて格子方位と格子面を記述できる。 |
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| 代表的な結晶構造の原子配置を描き、充填率の計算ができる。 |
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| X線回折法を用いて結晶構造の解析に応用することができる。 |
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量子力学の基礎(材料物性)
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| 電子が持つ粒子性と波動性について、現象を例に挙げ、式を用いて説明できる。 |
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| 量子力学的観点から電気伝導などの現象を説明できる。 |
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半導体(材料物性)
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| 不純物半導体のエネルギーバンドと不純物準位を描き、伝導機構について説明できる。 |
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| 真性半導体の伝導機構について説明できる。 |
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第一法則(物理化学)
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| 熱力学第一法則と内部エネルギーの概念を説明できる。 |
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| 内部エネルギー、熱、仕事の符号の規則を説明でき、膨張の仕事を計算できる。 |
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| エンタルピーの定義およびエンタルピーが状態量であることを説明できる。 |
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| 断熱変化に伴う温度変化を計算できる。 |
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| 標準生成エンタルピーの物理的意味を理解し、反応エンタルピーを計算できる。 |
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| 定圧熱容量と定容熱容量の関係式が導出できる。 |
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第二法則(物理化学)
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| エントロピーの定義を理解し、不可逆過程におけるエントロピー生成について説明できる。 |
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| ヘルムホルツエネルギーとギブズエネルギーの定義および自発的変化の方向性との関連について説明できる。 |
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| 標準モルギブズエネルギーの定義に基づいて標準反応ギブズエネルギーを計算できる。 |
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| 内部エネルギーと巨視的熱力学量の関係を導出できる。 |
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| 純物質の化学ポテンシャルの定義と物理的意味を理解し、理想気体の化学ポテンシャルを計算できる。 |
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