演習で学ぶ化学熱力学 = Exercises in Chemical Thermodynamics 基本の理解から大学院入試まで 中田 宗隆

数字で見る 演習で学ぶ化学熱力学

章の数

16章

第0章の単位の換算から第15章の電解質溶液まで。巻末に演習問題の略解

出題を照らし合わせた大学・学部

17件

2020〜2024年の編入の化学で、本書の範囲の設問があったところ

いちばん多く出たテーマ

12件

エントロピーとギブズエネルギーが出た大学・学部の数（本書の第8〜10章）

本書にない反応速度

8件

反応速度の設問があった大学・学部の数。別の本で補う

章とページは本書（2015年 第1版）の目次と本文、出題は2020〜2024年の編入試験の化学（医学部・歯学部を除く）を、オンライン編入学院がテーマごとに数えたものです。

演習で学ぶ化学熱力学はどんな本か

書名

演習で学ぶ化学熱力学 基本の理解から大学院入試まで（英題 Exercises in Chemical Thermodynamics）

著者・出版社

中田宗隆、裳華房。2015年11月に第1版が出ており、まえがきの日付は2015年9月

ページ

第0章が p.1、第15章が p.144 から。演習問題の略解が p.153〜、索引が p.161〜。表紙の裏に単位の換算と基本物理定数の表

問題の形

各章に解答つきの例題と、章末の演習問題がある。演習問題の答えは巻末の略解で、途中の式は短い

扱う範囲

物質量の換算・気体・熱力学の第1〜第2法則・自由エネルギー・相平衡・化学平衡・溶液・電解質溶液。反応速度と量子化学の章はない

まえがきで著者は、各章で同じ内容を形を変えて4回くり返していると説明しています。1回目で概要をつかみ、2回目の例題で計算の手順を確かめ、3回目のまとめで要点を整理し、4回目の演習問題で自分で解けるかを試す、という流れです。

計算結果は有効数字4桁で示されているので、自分の答えと比べるときは桁のそろえ方にも気をつけてください。

副題に「大学院入試まで」とありますが、前半の章は大学1年の授業で扱う内容から始まります。編入試験の物理化学でよく問われる、反応熱やエントロピー変化、ギブズエネルギーの計算は本書の中心にあたり、この部分の例題は編入の計算問題と形が近いものが多く見られます。

書名に「化学熱力学」と入る本はほかにもあります。原田義也さんの『化学熱力学』（裳華房）は同じ出版社の教科書で、本書とは別の本です。書店や通販で探すときは、著者名の中田宗隆と、副題の「基本の理解から大学院入試まで」で確かめてください。

演習で学ぶ化学熱力学が向く人・先に別の本を使う人

迷ったら、第5章の例題（p.49〜）を解答を見ずに解いてみてください。定圧で出入りする熱とエンタルピーの関係をすぐに式にできるなら、本書から始めてかまいません。式が浮かばないなら、単位が取れる物理化学ノートなどの入門書で第1法則とエンタルピーの意味を先に読むと、本書の例題がずっと進めやすくなります。

本書は例題の解答が丁寧な一方、なぜその式を使うのかという説明は、各章の冒頭の概要に短くまとまっているだけです。「問題は解けるが、口頭試問で理由を聞かれると答えられない」という状態にならないよう、説明が足りないと感じた章は入門書や教科書と行き来してください。

全16章の地図と優先度

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「出題」は、その章で練習できるテーマの設問が2020〜2024年の編入試験の化学で見つかった大学・学部の数（17件のうち）。1つの章が2つのテーマにまたがるときは、どちらかが出た大学・学部を数えています。優先度は8件以上を高、4件以上を中としました。第0章は単位の換算なので「基礎」としています。少ない章でも、志望校で出ているなら優先してください。

章ごとの読みどころ

第0〜2章 物質量と気体

第0章は物質量と単位の換算で、エネルギーや圧力の単位の行き来に慣れておく章。第1章はファンデルワールスの式（p.11）と定数 a・b、圧縮因子の例題（p.13〜15）。第2章はボルツマン分布（例題5・p.23）と速度分布の最頻値（例題6・p.24）まで扱う

第3〜4章 熱力学的過程と熱容量

等温変化や断熱変化など、いろいろな過程で仕事と熱がどう決まるかを例題で確かめる。断熱過程は p.30、マイヤーの関係式は p.39。第4章の例題4（p.43）でポアソンの関係式を自分で導けるようにしておくと、断熱変化の問題で迷わない

第5〜6章 エンタルピー

内部エネルギーとエンタルピーの使い分けを第5章で固め、第6章でヘスの法則（p.56）を使って反応エンタルピーを組み立てる。生成エンタルピーの表から反応熱を出す設問は、この2章の例題とほぼ同じ手順になる

第7章 相転移

融解・蒸発で出入りする熱を扱う。第8章で相転移のエントロピーを考えるときの前提になるので、飛ばさずに例題だけでも解いておく

第8〜10章 エントロピーと自由エネルギー

本書の山場。第8章で状態の数からエントロピーを考え、第9章で G＝H−TS（p.85）を使って相平衡を判断する。第10章は dG＝VdP−SdT（p.95）から G の温度変化（例題4・p.98）とクラペイロンの式（p.101）へ進む。偏微分の式変形が続くので、1行ずつ紙に書く

第11章 カルノーサイクル

4つの過程をつないだサイクルの熱効率を計算する。章のまとめ（p.112）で熱効率の式を確かめ、第3章の断熱過程とつなげて理解する

第12章 化学平衡

平衡定数（p.117）と化学平衡の法則（p.118）。2つの温度の平衡定数から ΔH と ΔS を出す例題2（p.119）と、Kc と Kp を換算する例題3（p.120）は、編入の計算問題でもよく見る形

第13〜15章 溶液と電解質

第13章はモル分率で表した溶液の相平衡、第14章は浸透圧（p.137）などの束一的性質、第15章は電離とファントホッフ係数、起電力とギブズエネルギーの関係（p.147）。ダニエル電池の例（p.150）まで読めば、電池の基本的な計算はひととおり練習できる

過去問に出たテーマと本書の例題

1. エントロピーとギブズエネルギー本書 第8・9・10章12件
2. エンタルピーと反応熱（ヘスの法則）本書 第5・6章9件
3. 第1法則・熱容量・断熱変化・カルノーサイクル本書 第3・4・11章8件
4. 反応速度（本書の範囲外）別の本で補う8件
5. 気体（実在気体・分子運動）本書 第1・2章7件
6. 化学平衡と平衡定数本書 第12章7件
7. 相転移・相平衡・蒸気圧本書 第7・10・13章4件
8. 電解質溶液と電池本書 第15章3件
9. 束一的性質（浸透圧・沸点上昇）本書 第14章2件

2020〜2024年の編入試験の化学（医学部・歯学部を除く）を、オンライン編入学院がテーマごとのキーワードで数えたもの。同じ大学でも学部が違えば別に数えた。年は過去問の年で、実施年と入学年度が混ざることがあります。

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ページは本書の印刷ページで、目次と本文で確かめたものです。「出た大学」を開くと、そのテーマが出た大学・学部と、2020〜2024年のうち出た年の数が見られます。テーマごとのキーワードで探したため、すべての設問を拾えているとは限りません。

テーマごとの練習のしかた

エントロピーとギブズエネルギー

出題の形は、①相転移や温度変化に伴うエントロピー変化を計算する、②ΔH と ΔS から ΔG を出して反応が自発的に進むかを判断する、③G の温度・圧力による変化を式で示す、の3つが中心。①は第8章、②は第9章、③は第10章の例題4（p.98）で練習できる

エンタルピーと反応熱

生成エンタルピーや結合エネルギーから反応エンタルピーを組み立てる問題が多い。第6章のヘスの法則（p.56）の例題を、反応式を自分で書き直しながら解く。ボルン・ハーバーサイクルのように段階を多くつなぐ問題も、考え方は同じ

第1法則・断熱変化・カルノーサイクル

理想気体の等温・断熱変化で仕事と熱を出す計算と、サイクルの熱効率が定番。第3章でいろいろな過程を整理し、第4章の例題4（p.43）でポアソンの関係式を導き、第11章でサイクル全体を計算する、という順につなげる

気体

ファンデルワールスの式の a と b が何を補正しているかを説明させる問題と、圧縮因子の計算が出ている。第1章の例題4〜6（p.13〜15）で、式の意味と計算を両方確かめる

化学平衡

標準ギブズエネルギーと平衡定数の関係、温度を変えたときの平衡定数の変化、Kc と Kp の換算が中心。第12章の例題2・3（p.119〜120）を、解答を隠して通しで解けるようにする

相平衡・電気化学・束一的性質

出た大学は少ないが、出る大学では続けて出ていることがある。クラペイロンの式（第10章 p.101）、起電力とギブズエネルギー（第15章 p.147）、浸透圧（第14章 例題5・p.140）の3つは、志望校で出ているなら必ず押さえる

志望校ごとに本書が効く章

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2020〜2024年の編入試験の化学で、本書の範囲の設問が見つかった17の大学・学部（医学部・歯学部を除く）。「よく出たテーマ」は出た年の数が多い順に2つ。「テーマ一覧」を開くと、出たテーマすべてと年の数、本書にない反応速度が出た年の数が見られます。年度によっては問題を確かめられていないため、大学が実施したすべての年を数えたものではありません。

上位の大学を見ると、お茶の水女子大学 理学部は第1法則・断熱変化が5年のうち3年出ており、エントロピー・エンタルピー・気体もそれぞれ2年出ています。本書の前半（第1〜6章）から第10章までを、偏りなく解いておきたい大学です。

神戸大学 理学部も第1法則・断熱変化が3年出ていて、エントロピーとギブズエネルギーが2年重なります。

京都工芸繊維大学 工芸科学部は、エントロピーとエンタルピーが3年続けて出ているうえ、気体・相平衡・電気化学・束一的性質まで、本書の範囲のうち6つのテーマが出ています。本書の章をほぼ全部使う大学で、反応速度も2年出ているので別の本と並行が必要です。

神戸大学 工学部は、エントロピーとギブズエネルギーに加えて化学平衡が3年出ているので、第12章の例題を厚めに解いてください。

筑波大学 理工学群・東北大学 理学部・茨城大学 理学部・名古屋工業大学 工学部のように、熱力学と並んで反応速度が出ている大学もあります。こうした大学では、本書を熱力学の練習に使い、反応速度は物理化学演習などの章で別に練習する、という分担になります。

受ける前に確かめたい最新の要項

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各大学の最新の募集要項より。2027年度は2027年4月入学の試験（実施は2026年）。「昨年度」の行は2027年度の要項を確かめられていないため、2026年度の要項の日程です。試験の時期は例年おおむね同じですが、学科によって科目が違うので、出願前に必ず大学の最新の要項で確かめてください。東京理科大学 工学部は2027年度の募集が建築学科（夜間主）だけのため、化学の対策が要るかは要項で確かめてください。

大阪公立大学 工学部の応用化学科のように、分析・無機・物理化学・有機の4分野を1回の試験で出す学科では、本書は4分野のうち物理化学の熱力学にあたる部分を受け持ちます。関西大学 化学生命工学部の3年次はどのコースでも物理化学が試験に入っているので、本書の優先度が上がります。

試験日が6月の大学（大阪公立大学 工学部・茨城大学 理学部・名古屋工業大学 工学部・東京海洋大学 海洋生命科学部・お茶の水女子大学 理学部・京都工芸繊維大学 工芸科学部）を受ける人は、春までに本書の1周目を終えておくと、直前期を過去問と2周目にあてられます。

秋以降に試験がある大学でも、ほかの分野（有機・無機・分析）と並べて進めるため、熱力学は早めに片づけておくと楽になります。

前後に使う参考書のルート

前に使う本（高校化学が不安な人だけ）

鎌田の理論化学の講義。気体の状態方程式・熱化学方程式・平衡の計算を高校の範囲で確かめる。問題なく解けるなら飛ばしてよい

前に使う本（入門）

単位が取れる物理化学ノート。熱力学の第1法則からギブズエネルギー・化学ポテンシャルまでを、話し言葉に近い説明で読む。用語の意味がつかめていれば、本書から始めてもよい

この本

演習で学ぶ化学熱力学。第0章から順に、概要を読んで例題を解き、まとめを確かめてから演習問題に進む

次に使う本（演習の幅を広げる）

物理化学演習 大学院入試問題から学ぶ。大学院入試の過去問を題材にした演習書で、本書にない反応速度も入っている。熱力学は本書で固め、反応速度と難しめの問題をこちらで補う

説明を深める本

アトキンス物理化学（上）や化学熱力学（原田義也）。本書の概要だけでは式の意味が腑に落ちないとき、同じテーマの節を教科書で読む。全部を読み通す必要はない

仕上げ

志望校の過去問。解けなかった設問は、この記事のテーマ表で本書の章に引き当てて、例題を解き直す

ルートは、本書を使った合格者の体験記と、化学系の学科に合格した先輩の参考書の組み合わせ方をもとにしています。

化学全体の本の選び方は化学の参考書ルート、物理・数学も含めた理系の科目の進め方は理系の参考書ルートの記事にまとめています。化学系の学科では、熱力学と同じ時期に有機化学（鎌田の有機化学の講義→有機化学演習）や無機化学（演習無機化学）も進めることになるので、1日の中で分野を分けて計画を立ててください。

演習で学ぶ化学熱力学を使った合格者の使い方

合格した大学

名古屋大学 工学部 電気電子工学科（2026年度入学・鈴鹿工業高等専門学校から）。chesschessCH.さんの体験記を読む

本書を選んだ理由

先輩にすすめられたこと。おすすめ度は5段階の5

周回

2周

使い方

最初に本文の説明をすべて読み、そのあと問題に取り組む、という教科書に近い使い方をしていた

組み合わせた本

高校化学の理論分野の本で土台を作ってから本書へ。相図・化学ポテンシャル・式の導出は、オーム社の化学熱力学の入門書で補っていた。同じ時期に有機化学の本も並行していた

chesschessCH.さんは電気電子系の学科を受けた合格者で、化学は試験科目の1つでした。化学をほとんど学んでいない状態から、まず高校の理論化学の本で計算の型を確かめ、そのあと本書で大学の熱力学の問題に慣れる、という順に進めています。

6月には本書を早めに仕上げ、有機化学の本と並行して試験に向けた仕上げに入りました。

体験記では、本書は問題の解き方が身につく一方で、これ1冊では足りないとも書いています。例題を解くための手順は本書で練習し、相図の読み方や式がどこから来たのかは別の入門書で補う、という使い分けは、この本の性格をよく表しています。

体験記から分かる使い方のこつ

土台を作ってから入る

高校の理論化学で気体と熱化学の計算に慣れてから本書に入ると、第1章から止まらずに進める

概要を読んでから例題

各章の冒頭の説明を先に読み、例題は解答を隠して解く。説明を飛ばして例題だけ解くと、式を使う条件があいまいなままになる

足りない説明は別の本で

相図・化学ポテンシャル・式の導出など、本書の説明が短い部分は入門書や教科書で補う

2周で仕上げる

1周目で章の流れをつかみ、2周目で演習問題を自分で解き切る。化学が主な科目の人は、解けなかった問題だけを3周目に回す

演習で学ぶ化学熱力学の周回の進め方と期間別の絞り方

1周目（概要と例題）

第0章から順に、概要を読んで例題を解く。例題は解答を見ずに5分考え、手が止まったら解答を読んで同じ問題をもう一度自分で書く。偏微分の式が続く第10章は、1行ずつ紙に書き写しながら進む

2周目（演習問題）

章末の演習問題を、巻末の略解だけを頼りに解く。略解は途中の式が短いので、合わないときは例題に戻って手順を確かめる。解けなかった問題に印をつける

3周目（印と志望校のテーマ）

2周目に印がついた問題と、志望校で出ているテーマの章だけをもう一度解く。この記事の志望校の表で、優先する章を先に決めておく

過去問との往復

過去問で詰まった設問を、テーマ表で本書の章に引き当てて例題を解き直す。反応速度の設問は本書にないので、物理化学演習などの章で練習する

期間ごとの絞り方

目安は、本書を使った合格者の周回（2周）と、過去問で出題の多い章から組んだものです。1周にかかる時間は人によって大きく違い、体験記にも時間の記載がないため、時間数は載せていません。

第0章の単位の換算は、すでに慣れている人なら例題を確かめるだけで十分です。ただし、J と L・atm の換算や、気体定数を単位によって使い分ける場面は後の章で何度も出てくるので、表紙の裏の換算表を手元に置いて解くと計算の間違いが減ります。

注意点

反応速度は別の本

1次・2次反応の積分形と半減期、アレニウスの式、定常状態近似などは本書の範囲外。2020〜2024年の過去問では、筑波大学 理工学群・京都工芸繊維大学 工芸科学部・東北大学 理学部・関西大学 化学生命工学部・茨城大学 理学部・名古屋工業大学 工学部などで出ていた。物理化学演習 大学院入試問題から学ぶや入門書の反応速度の章で補う

量子化学・有機・無機・分析も別の本

化学科・応用化学系の筆記は、物理化学に有機・無機・分析が並ぶことが多い。本書はそのうち熱力学の部分だけを受け持つ

説明は短め

各章の概要は要点に絞られている。式の意味や導出を文章で理解したいときは、入門書や教科書と行き来する

演習問題の答えは略解

巻末の略解（p.153〜）は途中の式が短い。解けなかった問題は、同じ章の例題の解答に戻って手順を確かめる

書名の似た本

『化学熱力学』（原田義也・裳華房）は同じ出版社の別の本。中身も使い方も違うので、買う前に著者名を確かめる

記述式の試験では、答えの数値だけでなく途中の考え方も見られます。本書の例題を解き直すときは、式を書くたびに「定圧か定積か」「可逆か不可逆か」「理想気体として扱ってよいか」を1行添えておくと、本番の答案にも口頭試問にもそのまま使えます。

関連レビュー・動画

一緒に読みたい参考書レビュー

動画で見る化学科の合格者の勉強法

高専からお茶の水女子大学 理学部 化学科に合格した先輩が、分野ごとの参考書と過去問の使い方を話しているインタビューです。熱力学を含む物理化学を、ほかの分野とどう並べて進めたかの参考になります。

【編入合格体験記】お茶の水女子大学 理学部 化学科｜化学の過去問15年分を徹底攻略！8か月の合格戦略

オンライン編入学院の合格実績

大学ごとの合格者は合格者速報で確かめられます。化学は、志望校の過去問を分野とテーマに分け、入門書と演習書のどの章をいつまでに終えるかを一緒に決めています。

よくある質問

演習で学ぶ化学熱力学だけで、編入試験の物理化学に足りますか？

熱力学の計算練習としては、この記事で数えた8つのテーマがすべて本書に入っています。ただし反応速度と量子化学は扱っていないので、志望校で出ているなら別の本が必要です。本書を使った合格者も、相図や式の導出を別の入門書で補っていました。

何周すればいいですか？

本書で合格した先輩は2周しています。1周目で概要と例題、2周目で演習問題を自力で解き切り、化学が主な科目の人は解けなかった問題だけを3周目に回すのが目安です。物理化学が試験の一部だけの人は、2周して過去問に進めば十分です。

熱力学をはじめて学ぶ人でも使えますか？

使えなくはありませんが、各章の説明が短いので、はじめての人は入門書を先に1冊読むほうが止まりにくくなります。単位が取れる物理化学ノートのような話し言葉に近い本で用語の意味をつかんでから、本書で計算を練習してください。

原田義也さんの『化学熱力学』と同じ本ですか？

別の本です。どちらも裳華房の本ですが、原田さんの『化学熱力学』は文章で理論を積み上げる教科書で、本書（中田宗隆さん）は例題と演習問題で練習する演習書です。探すときは著者名と、副題の「基本の理解から大学院入試まで」で確かめてください。

反応速度はどの本で対策すればいいですか？

本書に反応速度の章はありません。物理化学演習 大学院入試問題から学ぶや、単位が取れる物理化学ノートの反応速度の講義などで、1次・2次反応の積分形、半減期、アレニウスの式を練習してください。2020〜2024年の過去問では、8の大学・学部で反応速度の設問が見つかっています。

演習問題の答えが合いません。

本書の計算結果は有効数字4桁で示されています。途中で丸めた桁数が違うと最後の数字がずれることがあるので、途中は桁を多めに残して計算してください。また、巻末の略解は途中の式が短いので、手順が分からないときは同じ章の例題の解答に戻って確かめるのが近道です。

「大学院入試まで」とありますが、編入試験には難しすぎませんか？

前半の章は大学1年の授業で扱う内容から始まるので、編入試験の対策に使える難しさです。エンタルピー・エントロピー・平衡定数の例題は、編入の計算問題と形が近いものが多く見られます。後半の章の演習問題で難しいと感じるものは、2周目以降に回してかまいません。

電気電子系や機械系の学科でも使いますか？

化学が試験科目に入っていて、熱力学の計算が出るなら使えます。本書で合格した先輩は電気電子系の学科で、化学は試験科目の1つでした。化学が主な科目でない人は、第3〜6章と第8〜12章に絞って例題を中心に解くと、限られた時間でも効果が出やすくなります。