概要:
有効数字の計算を学び、実験に備える。熱力学ではまず温度と熱が異なる概念であることを理解し、熱量、
熱容量、比熱の基本事項を習う。そして気体分子運動論を理解した後、熱力学の第1法則を学習する。
授業の進め方・方法:
本科目では実験を交えながら授業を進めていく。実験の後、実験レポートを各自、作成する。
注意点:
授業の予習・復習および演習については自学自習により取り組むことが必要である。
特に授業のあった日は、必ず各自で復習をすること。
実験レポートの締め切りは、７日後の８時５０分である。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
熱力学全般の基本概念について解説する。 |
熱力学全般の基本概念について理解できる。
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| 2週 |
有効数字の計算法を説明する。 |
有効数字の計算法が理解できる。
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| 3週 |
2つの球の衝突について説明する。 |
2つの球の衝突について理解できる。
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| 4週 |
セ氏温度、絶対温度、ジュールの実験について説明する。 |
セ氏温度、絶対温度、ジュールの実験について説明できる。
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| 5週 |
熱容量、比熱について説明する。 |
熱容量、比熱について説明できる。
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| 6週 |
実験「比熱の測定」を行う。 |
物質の比熱を測定できる。
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| 7週 |
有効数字の演習を行う。気体分子運動論の考え方を説明する。 |
有効数字が計算できる。気体分子運動論の考え方が理解できる。
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| 8週 |
絶対温度度が気体分⼦子の運動エネルギーで表されることを説明する。 |
絶対温度度が気体分⼦子の運動エネルギーで表されることが理理解できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
実験「絶対温度度の測定」を⾏行行う。 |
絶対温度度の意味を理理解できる。
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| 10週 |
気体の内部エネルギーを説明する。 |
気体の内部エネルギーが理理解できる。
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| 11週 |
気体の⾏行行う仕事、気体の得る熱量量について説明する。 |
気体の⾏う仕事、気体の得る熱量量について説明できる。
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| 12週 |
熱⼒力力学の第一法則を説明する。 |
熱⼒力力学の第⼀法則が理解できる。
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| 13週 |
等温変化、定積変化、断熱変化を解説する。 |
等温変化、定積変化、断熱変化を理解できる。
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| 14週 |
不可逆変化や熱効率を説明する。熱力学の第⼀法則に関する演習を行う。 |
不可逆変化や熱効率を理解できる。熱力学の第⼀法則に関する演習問題を解くことができる。
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| 15週 |
期末試験の解説と、授業の振り返りを行う。 |
半期の授業の⽬目的や授業内容を概観できる。
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| 16週 |
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| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 基礎的能力 | 数学 | 数学 | 数学 | 三角関数・指数関数・対数関数の導関数を求めることができる。 | 3 | |
| 逆三角関数を理解し、逆三角関数の導関数を求めることができる。 | 3 | |
| 関数の増減表を書いて、極値を求め、グラフの概形をかくことができる。 | 3 | |
| 極値を利用して、関数の最大値・最小値を求めることができる。 | 3 | |
| 簡単な場合について、関数の接線の方程式を求めることができる。 | 3 | |
| 2次の導関数を利用して、グラフの凹凸を調べることができる。 | 3 | |
| 不定積分の定義を理解し、簡単な不定積分を求めることができる。 | 3 | |
| 置換積分および部分積分を用いて、不定積分や定積分を求めることができる。 | 3 | |
| 定積分の定義と微積分の基本定理を理解し、簡単な定積分を求めることができる。 | 3 | |
| 分数関数・無理関数・三角関数・指数関数・対数関数の不定積分・定積分を求めることができる。 | 3 | |
| 簡単な場合について、曲線で囲まれた図形の面積を定積分で求めることができる。 | 3 | |
| 簡単な場合について、曲線の長さを定積分で求めることができる。 | 3 | |
| 簡単な場合について、立体の体積を定積分で求めることができる。 | 3 | |