熱力学の勉強について

質問

大学3年農学部生です。必要性を感じ始めて熱力学の分野の勉強を始めようと思ってるんですが、独学にするにあたって物理初心者でも理解しやすく良い参考書を教えてください。
ちなみにまったく高校と大学1,2年時には物理をやったことがありません。
そして熱力学と力学とは違うんですか。熱力学を勉強するにあたって力学の勉強は必要なんでしょうか。

回答No.3

daraberu · ベストアンサー

熱力学も力学も物理の基礎なので、独学でも何とかなると思います。
熱力学をやる前に力学はかならず必要になります。
熱力学の基礎は分子運動までさかのぼらなければならないので、
力学の基礎をしらないとかなり厳しいものがあります。

微積分の初歩と力学全般の知識は持っておいた方がよいと思います。
熱力学の基礎から、応用まで手っ取り早く修得したいときは、
大学演習、熱統計力学の久保先生の本がお勧めです。
少し、難しいですが、演習を踏まえながら勉強することで、よく
身に付くと思います。

お礼

物理を勉強するにあたり演習も織り交ぜていきたかったので久保先生の本を見てみたいと思います。そしてやっぱり力学全般もやっておいたほうが何かと役立つ時もあるようなきがするので力学もやってみようかなって思いました。ありがとうございました。

回答No.8

ency

勉強する場合、何でもそうだと思いますが、基本は押さえないといけないと思います。
概要だけ押さえるというので良いのであれば、熱力学に力学は必要ないかもしれません。

yumegiwa83 さんがどのレベルを必要としているのかわかりませんが、大学レベルの熱力学を必要としているのであれば、古典力学は最低限の基本知識として勉強しておくべきだと思います。

そういう意味では、熱力学に力学は必要ということになると思います。

ちなみに力学と熱力学の違いを簡単に言えば、捉え方の違いです。

力学は注目する物体一つ一つに対して、運動方程式と呼ばれる式を立てて、物体の運動を求めることを目的とします。
運動方程式は「力」をベースに考えます。
# ほかに、エネルギーで考えたり、運動量で考えたりすることもあります。

一方、熱力学もミクロに捉えようとすれば力学になります。
# 統計熱力学と呼ばれる分野がこれに相当します。

でも通常、熱力学はもっとマクロな捉え方をします。
つまり、熱力学はある系 (考える領域とでも言えばよいのかな) の状態を求めることを目的とします。
このとき熱力学ではエネルギーをベースに考えます。

イメージがわきにくいかもしれませんが、この辺は勉強していくうちにだんだんとわかっていくと思います。

まずは、学部の熱力学の講義や、一般教養の物理学の講義を受講されてみてはいかがですか。
独学で勉強しながら、講義を受講すれば自分の理解度もわかると思いますよ。

参考書については…すみません。
ご紹介できるほどよく知りません。

それでは、がんばってくださいね。

お礼

最近は普段の授業がなかなか忙しいのでなかなか一般教養を受けにいったりするのができないんですね…。でも、時間の合間をぬって行ってみたいと思います。そしてやっぱり熱力学をするのにも力学をやってみようと思いました。ありがとうございました。

回答No.7

SARASA_05

あまり数学・物理が得意ではなく、大学で熱力学を勉強しているものの意見です。まだ、大学２年なので、勉強法について語るのはどうかとおもいましたが、少しでも参考になればと思って書かせて頂きました。

熱力学がどのくらい必要なのかにもよって違うように思いますが、「ゼロから学ぶ熱力学」など、ざっくりと熱力学ってこんなものと分かるものを使って勉強するのもありだと思います。そして、力学を勉強してから始めるよりは、熱力学を勉強していてどうしても力学的知識が必要だと思ったときに力学を勉強されてもいいと思います。

回答No.6

bamatch

私は熱力学の勉強をするのに、力学の勉強を特にする必要はないと思います。でも、いきなり専門書を読むと「エントロピーの法則」で、挫折する可能性がありますので、たとえば、ブルーバックスの「新装版 マックスウェルの悪魔」都筑　卓司　を読んで、No.5さんのお勧めの本を読めばよいと思います。

お礼

結構簡単に挫折するタイプなので最初に「新装版 マックスウェルの悪魔」を読んでみたいです。そして、No.5さんのお勧めの本は有名なんですね。これもじっくり読んでみたいと思います。
ありがとうございました。

回答No.5

oshiete-na

北山直方先生著「図解 熱力学の学び方」が、一番わかりやすくて、良い本だと思いますので、これで勉強されることをお勧め致します。
ちなみに、同先生著「図解　伝熱工学の学び方」も素晴らしい本です。
理学部の先生が書いた熱力学の本は小難しい理論的なことが沢山書かれている場合が多いので、工学部の先生の書かれた本の方が実用的で理解しやすいかもしれません。
上記の本は、予備知識０で読めます。

お礼

理学部の先生が書いた教科書は小難しく、工学部の先生が書いたほうが実用的って言葉にすごく納得させられました。確かにそうですね。
一度北山直方先生著「図解 熱力学の学び方」を見てみたと思いました。ありがとうございました。

回答No.4

Kentamago

化学系の大学院に通っている学生です。他の回答者の皆さん物理系のことが詳しい方が多いみたいで、関連分野やこれを勉強したほうが良い！などの専門的な意見は十分のようなので、私は素人論を少々・・・。
私は化学なので、雰囲気的にはyumegiwa83さんと似たような立場だと思います。私は化学系なので、熱力学は1年のときからありましたが。熱力学の講義は有機化学や無機化学に比べて、大学に入っていきなり難しくて面くらった部類の科目でしたよ(￣□￣；)!!
でも私は高校では物理をやっていたので、そこそこついていくことができました。友達で、特に化学＆生物で入学してきた人は苦戦していたようですが。
そこで私が思ったのは、yumegiwa83さんの場合、高校でも物理を全くノータッチなのなら、まずは高校の物理の教科書や参考書などで雰囲気を見てみたらどうです？？
さすがにそれだけってのは知識的に浅はか過ぎて無理なので、まぁ大学レベルの本の勉強の傍らにでも置く感じで。
いきなり統計力学だとか難しいですよね(＾_＾；)
急がば回れとも言いますし・・・。高校の物理もまったくやっていないとなると、分かる前に嫌になってしまうほうが先な気もします(＞_＜)
ちなみに私は、『ムーアの基礎物理化学』使ってました。
今もちょこちこ見ますが・・・。
もし参考になれば幸いです。
熱力学の勉強頑張ってください！わかったら私にも教えてくださいまし（笑）

お礼

いやいや、こちらがKentamagoさんに教えてもらいたいですよ！！
そして高校の参考書から始めるのもありかなって思っていました。高校参考書は分かりやすくできてるって感じなので初歩の初歩から勉強していきたいので高校参考書も考えていきたいと思います。ありがとうございました。

回答No.2

shiara

熱力学を勉強するにあたって力学の勉強は必要なんでしょうか。」について。あまり関係ありません。どちらかというと、気体の状態方程式とか、高校では化学でやったような内容が多いと思います。力学と関係してくるのは、熱力学ではなく、統計力学です。

お礼

力学が関連しているのは統計力学なんですか。ということは別個に熱力学といものを考えていいってことなんですね。しかも高校の化学みたいなのが多いと聞いて「そうなんだ」った思わされました。ありがとうございました。

回答No.1

geihoku

放送大学の熱力学の講座がわかりやすかったと思います。私は断片的にスカパーの衛星放送でみましたが、関東ならＵＨＦで放送していたのではないでしょうか。放映予定はわかりませんが、テープを置いてあるセンターもあったような覚えがあります。おおきな本屋へ行けばテキストを置いてあると思います。

エネルギーの基礎知識は必要でしょう。力学エネルギー⇒熱エネルギーのエネルギー変換によるジュールの定義など知っていないと先に進めないでしょう。が、放送大学の講義は物理の履修が前提ではなかったような気がします。

曖昧な情報で申し訳ありません。

お礼

なるほど～。放送大学の講座を利用するという方法もありますね。
まったく思いつきませんでした。参考にさせていただきます。ありがとうございました。