2026.02.10
「熱力学-2」の最終講義が2月6日に行われました。この講義は1回生を対象に、理系だけでなく文系入試を経て入学した学生にも物理学や工学に親しんでもらうことを目的にして、海洋政策科学部の開設に合わせて新たに海洋専門基礎科目として開講されたものでした。全員が出席することは極めて稀でしたが、毎年180人以上が受講しました。
その導入はカルノーサイクルの紹介を軸にして、熱力学的状態量で熱力学第１法則と同第２法則を記述する問題への取り組みでした。カルノーサイクルに現れる保存量としてエントロピーを「発見」しました。数学関連では、全微分と偏微分についても解説に加えて、ヤコビ行列にも挑戦しました。状態図から読み取れる熱力学的な関係をギブスの自由エネルギー、化学ポテンシャル、相律を理解しつつ学びました。講義の終盤には、気体分子運動論にも取り組みました。さらに非平衡熱力学に関係して、ベクトル解析も紹介しつつ、拡散方程式の基礎と応用についても触れました。
電磁気学の履修者が少ないままになっていますが、それを少しでも補うために、熱力学にマクスウェルの関係式を残したマクスウェルのもう一つの偉業として、彼の電磁気学の方程式を紹介し、電磁波の方程式を導き、電磁波が光であることを強調して講義を終えました。そこは20世紀の物理学である特殊相対性理論の入り口です。
最後に、教員と受講者が集まって記念写真を撮りました。
担当されていた山内教授は、「小さくてもいいから、ひとつ一つのテキストを最初から最後まで徹底して読み込むような勉強をしてもらいたい」と述べられました。
