演習しよう熱･統計力学 これでマスター!学期末･大学院入試問題 北 孝文,鈴木 久男
熱力学は編入試験の物理分野でも頻出ですが、抽象的な概念が多く、問題演習を通じた理解が不可欠です。第一法則やエネルギー保存、断熱過程といった基本論点は毎年のように出題されていますが、これらを実際の計算問題でどう応用するかで多くの受験生がつまずきます。本書は学期末試験から大学院入試レベルまでの演習問題を系統的に扱うことで、そうした応用力を養うことができます。
この本の位置づけ
本書は、熱力学の基礎概念をすでに学んだ受験生を対象とした演習書です。理論的背景より問題を解く経験を重視した構成となっており、短大生や高専生も含めた幅広いレベルの受験生に対応しています。
多くの熱力学教科書は理論説明に重点を置きますが、本書は演習問題集として実践的です。大阪大学工学部や大阪公立大学工学部の過去問で繰り返し問われる論点（温度変化、熱平衡、理想気体の状態方程式など）に特化した問題選定がなされており、入試直結の対策が可能な点が特徴です。
いつどのタイミングの編入受験生におすすめか
基礎的な熱力学の学習が終わった後期（大学1年秋以降）から導入することをお勧めします。講義内容の定着確認と、入試問題へのステップアップの橋渡けとして機能します。
もし導入が早すぎると、基本概念がまだ曖昧なまま問題解きに進むことになり、間違いの原因を特定しにくくなります。逆に2年生の夏以降に導入する場合は、演習量を確保するために計画的に進める必要があります。
ターゲット大学と対策できるテーマ
過去問の出題傾向を分析し、本書の内容が実際の出題範囲と重なる大学・学部を抽出しました。「頻出テーマ」はその学部の過去問で繰り返し問われている論点のうち、本書で扱っているものです。
東京農工大学工学部
数学
頻出テーマ断熱過程、循環過程、モル比熱、微小変化、熱力学第一法則、臨界点
本書の該当ページ断熱過程（p.34）、循環過程（p.36）、モル比熱（p.49）、微小変化（p.58）
お茶の水女子大学理学部
数学化学
頻出テーマ断熱過程、熱平衡、ファンデルワールス方程式、統計力学、ハミルトニアン、臨界点
本書の該当ページ断熱過程（p.34）、熱平衡（p.20）、ファンデルワールス方程式（p.75）、統計力学（p.84）
物理
頻出テーマ断熱過程、微小変化、モル比熱、微小変位、熱力学第一法則、熱力学ポテンシャル
本書の該当ページ断熱過程（p.34）、微小変化（p.58）、モル比熱（p.49）、微小変位（p.9）
化学物理数学
頻出テーマ断熱過程、熱力学第一法則、第一法則、臨界点、ハミルトニアン、量子力学
本書の該当ページ断熱過程（p.34）、熱力学第一法則（p.24）、第一法則（p.24）、臨界点（p.75）
京都工芸繊維大学工芸科学部
物理化学数学
頻出テーマ断熱過程、微小変位、熱力学第一法則、単原子分子理想気体、臨界点、確率分布
本書の該当ページ断熱過程（p.34）、微小変位（p.9）、熱力学第一法則（p.24）、単原子分子理想気体（p.163）
電気通信大学情報理工学域
数学
頻出テーマ断熱過程、熱平衡、熱力学第一法則、臨界点、量子力学、不等式
本書の該当ページ断熱過程（p.34）、熱平衡（p.20）、熱力学第一法則（p.24）、臨界点（p.75）
物理数学
頻出テーマ可逆熱機関、断熱過程、熱力学第一法則、熱平衡、熱機関、確率分布
本書の該当ページ可逆熱機関（p.39）、断熱過程（p.34）、熱力学第一法則（p.24）、熱平衡（p.20）
英語数学物理
頻出テーマ無次元化、熱平衡、熱力学第一法則、磁気モーメント、不等式、状態方程式
本書の該当ページ無次元化（p.166）、熱平衡（p.20）、熱力学第一法則（p.24）、磁気モーメント（p.118）
数学物理化学
頻出テーマ断熱過程、第一法則、臨界点、化学ポテンシャル、内部エネルギー、不等式
本書の該当ページ断熱過程（p.34）、第一法則（p.24）、臨界点（p.75）、化学ポテンシャル（p.168）
英語
頻出テーマ熱力学第一法則、第二法則、化学ポテンシャル、確率分布、内部エネルギー、線積分
本書の該当ページ熱力学第一法則（p.24）、第二法則（p.37）、化学ポテンシャル（p.168）、確率分布（p.91）
物理化学
頻出テーマ断熱過程、熱力学第一法則、内部エネルギー、スピン、状態方程式、エントロピー
本書の該当ページ断熱過程（p.34）、熱力学第一法則（p.24）、内部エネルギー（p.44）、スピン（p.140）
新潟大学理学部
化学
頻出テーマ熱力学第一法則、臨界点、量子力学、化学ポテンシャル、状態方程式
本書の該当ページ熱力学第一法則（p.24）、臨界点（p.75）、量子力学（p.138）、化学ポテンシャル（p.168）
※志望校の最新の募集要項と過去問は必ずご自身でご確認ください。
使い方
まず各章の問題を順番に解き、その後で自分の弱点分野を特定することをお勧めします。一度全体を通したら、大阪大学や大阪公立大学の過去問と照らし合わせながら、同じ論点の問題を繰り返す学習法が効果的です。
計算過程を省かずに手で書き、特に熱力学第一法則やエネルギー保存式をどこで使うかを意識することが大切です。間違えた問題は単に答えを確認するのではなく、どの概念の理解が不足していたかを振り返る習慣をつけましょう。
本書で基本問題に習熟した後、実際の過去問に進むことで、出題形式への対応力が確実に高まります。
注意点
本書の出版年が古い可能性がある点に注意が必要です。熱力学の基本論理そのものは変わりませんが、最近の過去問で出題形式や問われ方に変化がないか、事前に確認することをお勧めします。
本書が「学期末・大学院入試問題」を扱うため、大学院入試レベルの難しい問題も含まれている場合があります。最初から全問を完璧にこなそうとするのではなく、入試基礎レベルの問題とより難度の高い問題を区別しながら取り組むことが重要です。また、演習書の性質上、理論的な背景説明は限定的ですので、概念の理解が不十分な場合は教科書や講義ノートの確認と並行して進めましょう。
