徳島文理大学

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徳島文理大学短期大学部

【科目名】    物理学B (Physics B)

科目番号30578担当教員名小原 一朗単位2単位
科目群一般必修・選択選択開講期後期 対象年次1年
授業概要
薬学を学ぶ上で必要な物理学の基礎力を身につけるために、物質及び物体間の相互作用などに関する基礎的知識(とくに熱力学)を習得する。具体的に、物質の状態変化のうち,主に気体の圧力、体積や温度に対する変化を学ぶ。それらを発展させて、気体の持つエネルギーとは何かということから、エネルギー変化がさまざまな化学現象を理解するうえで密接に関係していることを理解する。また、関心、意欲、思考力を高めるために授業において、チーム基盤型学習(TBL)を行う。
到達目標
物質および物体間の相互作用などに関する基本的知識は、上級学年で習っていく物理系薬学のみならず薬学全体を理解するうえで必要なものである。この物理学Bでは、主に熱力学に関連した事柄を習得するために、具体的に以下の各項目を到達目標とする。
|亮院瞥解)態度(関心・意欲)5伺宗壁集宗豊せ弭諭θ獣
 きい隆囘世念焚爾鯡槁犬箸垢襦
[1] 熱という概念を正しく理解して、ボイル・シャルルの法則および理想気体の状態方程式を記述できる。
[2] 実在気体と理想気体の状態方程式の違いを説明できる。
[3] アボガドロ数の理想気体分子が生じる運動エネルギーの考察から一分子が持ちうるエネルギーが得られる過程を理解し、説明できる。
[4] 種々の条件における熱と仕事の関係から内部エネルギー変化を説明できる。
[5] エンタルピー、エントロピー、ギブスの自由エネルギーの物理化学的表現が分かり、それらの化学反応論における意義を具体的な例において説明できる。
◆↓い隆囘世蓮講義中のTBLにおいて問われた物理現象に関する質問に対する関心や回答から評価する。
授業計画授業形態授業時間外学習
【1】熱と温度1。物質の三態について説明できる。講義と質疑教科書p.72-73読む。
課題実施。
【2】熱と温度2。温度および熱を表記できる。講義と質疑教科書p.74を読む。
課題実施。
【3】熱と仕事1。仕事および熱の概念を説明できる(熱の仕事当量)。C1(2)2-7講義と質疑教科書p.75を読む。
課題実施。
【4】熱と仕事2。仕事および熱の概念を説明できる(比熱と熱膨張)。C1(2)2-7講義と質疑教科書p.76-80を読む。
課題実施。
【5】気体の法則。ボイル・シャルルの法則について説明できる。理想気体の状態方程式について説明できる。C1(2)1-1講義と質疑教科書p.80-84を読む。
課題実施。
【6】実在気体の状態方程式。ファンデルワールスの状態方程式について説明できる。C1(2)1-1講義と質疑教科書p.84-85を読む。
課題実施。
【7】熱、仕事、理想気体の状態方程式のまとめ。これまでのまとめ。C1(2)2-7中間試験教科書第2章のp.84例題3までを復習する。
中間試験の復習。
【8】気体の分子運動論。気体の分子運動とエネルギーとの関係について説明できる。C1(2)2-5講義と質疑教科書p.86-88を読む。
課題実施。
【9】熱力学第一法則1。熱力学第一法則についての概念を説明できる。C1(2)2-5講義と質疑教科書p.89-91を読む。
課題実施。
【10】熱力学第一法則2。熱力学第一法則について式を用いて説明できる。C1(2)2-5講義と質疑教科書p.89-91を読む。
課題実施。
【11】気体の比熱。定容熱容量および定圧熱容量について説明できる。C1(2)2-4講義と質疑教科書p.92,93を読む。
課題実施。
【12】熱機関。熱機関の効率およびカルノーサイクルについて説明できる。代表的な過程(変化)における熱と仕事を計算できる。C1(2)2-6講義と質疑教科書p.94,95を読む。
課題実施。
【13】熱力学第二法則と第三法則。熱力学第二法則および第三法則について説明できる。C1(2)2-7,C1(2)3-1講義と質疑教科書p.96を読む。
課題実施。
【14】エンタルピー、エントロピー。エンタルピーおよびエントロピーについて説明できる。C1(2)2-7、C1(2)3-1講義と質疑教科書p.96,98を読む。
課題実施。
【15】ギブスの自由エネルギー。自由エネルギーについて説明できる。系、外界、境界について説明できる。C1(2)2-1,C1(2)3-5講義と質疑教科書p.97を読む。
課題実施。
評価方法
中間ならびに期末定期試験(70%)、課題レポート・小テスト(20%)、授業態度(10%)により評価する。
教科書
教科書:基礎物理ー第2版ー、杉本徹ほか、東京教学社、2016年、ISBN978-4-8082-2053-0
参考図書
適宜紹介。
備考
【受講心得】
本科目は物理学Aを履修済みが望ましい。また、数学(特に微積分)の素養が必要である。また、復習と課題を必ず行うこと。授業中は携帯電話をマナーモードに設定し、机の上や服のポケットなどには入れず、カバンの中にしまうこと。授業中の食事は禁止する(飲み物だけは許可する)。また授業で配布する資料の予備は保管しないので、出席者からコピーさせてもらうこと。もしくは指定されたWebページよりダウンロードすること。

【オフィス・アワー】
月曜日、15時〜17時、それ以外適宜対応可。香川薬学研究棟2階PCルーム併設の居室。

【備考】 
授業形態に適宜TBLを含む。指定の教科書は物理学A,物理化学1などでも教科書として用いられる。

【DP配分】 
 DP1 DP2 DP3 DP4 DP5 DP6 DP7
 0 1.0 0 0 0 0.5 0.5
香川薬学部の7つのディプロマポリシー(DP)への寄与の度合いに基づき、当該科目の単位数を按分(DP1〜7の合計が担当科目の単位数となる)。