熱力学インデックス

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熱力学と化学熱力学の間に大きな違いはない。

原子・分子の性質に注目する場合に熱力学を化学熱力学と呼ぶことが多い。




第*章(P) 熱力学

第*章(P) 化学熱力学

□ 熱、熱力学第1法則、熱力学第2法則、理想気体、ファン・デル・ワールス方程式
□ 熱平衡→「木製定規、鉄製定規」→セルシウス温度

□ 内部エネルギー、エンタルピー、熱容量、比熱

□ ジュールの法則→マイヤーの式→「並進回転振動の熱容量、ポアソンの式」

□ 準静的等温過程で理想気体が外界に成す仕事
□ 断熱過程で理想気体が外界に成す仕事
□ ファン・デル・ワールス気体の仕事と熱量

□ エントロピーに対する直観的説明
□ カルノーサイクル→永久機関の存在否定

□ 標準エンタルピー、キルヒホフの法則
□ 標準エントロピー、熱力学第3法則

★ 自由エネルギー、化学ポテンシャル、標準ギブズエネルギー、化学平衡
□ 相図、クラウジウス-クラペイロンの式
□ 「理想溶液→ラウールの法則」、「理想希薄溶液→ヘンリーの法則」

★ 理想気体とファン・デル・ワールス気体の熱力学量
□ 「マクスウェルの規則」の証明×2

□ 理想気体に伴う混合エントロピーの証明×2
□ 熱の拡散に伴うエントロピー変化

□ ファンデルワールス状態方程式の導出、第2ビリアル係数

第*(P) 統計物理学の基礎

□ 統計物理学の紹介
□ スターリングの公式、ガウス積分、ガンマ関数、N次元球の体積、ゼータ関数
□ 時間矢パラドクス→統計力学エントロピー→情報エントロピー→「等重率原理+ボルツマン原理」

第*(P) 統計物理学

□ ミクロカノニカル→「カノニカル+グランドカノニカル」

□ 古典的気体分子→固体の比熱→デュロン・プティの法則
□ 量子的気体分子→相空間の単位体積はhである

□ ミクロカノニカルアンサンブル、エネルギー、ショットキー比熱
□ カノニカルアンサンブル、キュリー定数、エネルギーゆらぎ、比熱
□ グランドカノニカルアンサンブル→フェルミ分布、ボース分布
□ T-Pアンサンブル、体積ゆらぎ、圧縮率

□ 「グランドカノニカル分布=ポアソン分布」の証明
□ グランドカノニカル分布〜多成分系ver、平衡定数、希薄溶液

□ プランク量子仮説→「プランク放射式、シュテファン-ボルツマン則」

□ ハイゼンベルグモデル→XYZモデル→イジングモデル
□ イジングモデル、平均場近似、キュリー温度、ヒステリシス(履歴現象)

□ ランダウ理論
□ スケーリング理論
□ くりこみ群

□ 拡散方程式、ランダム・ウォーク、ブラウン運動
□ エルゴード理論