物理化学Ⅰ

Physical Chemistry Ⅰ

専門教育科目

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工学部

2年

HETBO2MCA1

2.00単位

講義 (Lecture)

2024年度前期

梅山 有和

工学研究科

日本語

目標7／目標9

月曜日　16:30-18:00　C棟619号室
（上記に限らず可能な限り対応する）

umeyama@eng.u-hyogo.ac.jp
079-267-4949

3◎

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目標１:磨き続ける力

【講義目的】物理化学は、化学反応や物質の変化などの諸現象を理解するための基礎となる必要不可欠な学問分野である。本講義では、熱、仕事、エネルギーの出入りに関する熱力学について学ぶ。とくにエントロピー、エンタルピー、ギブズエネルギー、化学ポテンシャルなどの基本的概念を修得し、これら諸量を関係づけられるようになることを目的とする。さらに、物理的、化学的変化の自発性の起源を理解した上でそれらを定量化し、実在気体へ応用することを目的とする。
【到達目標】1）熱力学の基礎理論を修得すること、2）物質の物理的、化学的な変化を定量化できるようになること、である。

サブタイトル：熱力学〜エネルギー変換を扱う科学〜
キーワード：熱力学法則、仕事、熱、エネルギー、自発変化

【講義内容】本講義では、最初に熱力学の特徴を概観し他の学問との関連付けを行う。次いで、高校の物理や化学で習ったことを復習しながら、気体の性質や熱力学第一法則について説明する。さらに、自発変化の方向を規定するエントロピーを導入し、熱力学第二・第三法則について講述する。最後に、純物質の物理的な変態について述べる。
【授業計画】
1.　熱力学の特徴、完全気体（トピック1A）　
2.　実在気体（トピック1C）
3.　内部エネルギー（トピック2A）
4.　熱容量、エンタルピー（トピック2B）　
5.　熱化学（トピック2C）、断熱変化（トピック2E）
6.　状態関数と完全微分①（トピック2D）　
7.　状態関数と完全微分②（トピック2D）
8.　中間試験
9.　中間試験の解説、第二法則、エントロピーの定義（トピック3A）
10.　状態関数としてのエントロピー（トピック3A）
11.　エントロピー変化、エントロピーの測定（トピック3B）
12.　系に注目する（トピック3C）
13.　第一法則と第二法則を結びつける（トピック3D）
14.　純物質の相図（トピック4A）　
15.　相転移の熱力学的側面（トピック4B）
定期試験
本科目は、教職課程の必修科目である。
生成系AIの利用：生成系AIの利用については教員の指示に従うこと。生成系AIによる出力結果をそのまま課題レポートとして提出してはいけない。生成系AIによる出力をそのまま提出したことが判明した場合は単位を認定しない、又は認定を取り消すことがある。

物理化学（上）第10版、Peter Atkins Julio de Paula 著（中野ほか訳），東京化学同人（生協等で購入する）

【予習】授業に際して指示するテキストの部分を事前に読み込み（15 h）
【復習】課題解答（15回、15 h）、講義内容の理解を深め定着させるためにテキスト・講義資料を読み直し（30 h）

採用しない

【成績評価の基準】
熱力学第１〜3法則および熱力学諸量の基本概念を理解し、物質の物理的、化学的な変化を定量化できる者については、講義目的・到達目標に記載する能力の到達度に基づき、S（90 点以上）、Ａ（80 点以上）、B（70 点以上）、C（60 点以上）による成績評価のうえ、単位を付与する。
【成績評価の方法】
出席・小テスト・課題20％、中間試験40％、期末試験40％を基準として、受講態度（授業中の質問に対する返答等）を含めて総合的に評価する。

課題は、ユニバーサルパスポートのクラスプロファイル機能を使ってコメントを返し、次回の講義内で解説する。
定期試験は、模範解答をユニバーサルパスポートのクラスプロファイル機能を使って示し、個別に質問を受け付ける時間を設ける。

授業中に指示した宿題や事前・事後学習はもとより、「講義内容・授業計画」に記載したテキスト等の該当箇所などについて、十分な予習・復習をして講義に出席すること。
講義中に、ユニバーサルパスポートのクラスプロファイル機能を使って小テストやアンケートを行うことがあるため、Wi-Fiに接続可能なデバイス（PC・タブレット・スマホ等）を持参することが望ましい。

該当しない