🔥 平衡熱力学と相転移

熱力学第0法則から第3法則までの基本法則を学び、内部エネルギー・エンタルピー・Helmholtz自由エネルギー・Gibbs自由エネルギーの定義と物理的意味を理解します。 各熱力学ポテンシャルから熱力学量を導出し、Pythonで可視化します。

相平衡の条件（温度・圧力・化学ポテンシャルの等しさ）を学び、Gibbs相律を導出します。 Clausius-Clapeyron式を用いて蒸気圧曲線を計算し、一成分系の相図をPythonで作成します。

化学ポテンシャルの定義と物理的意味を学び、多成分系の相平衡を理解します。 van der Waals状態方程式、二元系・三元系相図、lever ruleを扱い、材料科学における相図をPythonで計算・可視化します。

1次相転移と2次相転移の違い、秩序パラメータの概念を学びます。 Landau理論を用いて相転移を記述し、臨界現象とスケーリング理論をPythonで実装します。

臨界点近傍の物理現象、臨界指数、対応状態原理を学びます。 Ising模型と繰り込み群の初歩、普遍性クラスの概念を理解し、スケーリング則をPythonで検証します。