| 授業科目 熱力学 |
担当教員 下村 信雄 |
開講期 通年
| |
| 科目番号 110406 |
対象学年・学科・コース 4年 機械工学科 |
単位区分 選択必修 学修単位 |
単位数 2単位 |
| 授業概要・授業方針
熱力学は主に熱エネルギーと機械エネルギーの相互変換を扱い、技術産業を支える工学基礎科目である。熱力学では、熱エネルギーと仕事に関する基礎概念や法則を理解し、内燃機関、蒸気原動機、冷凍機などエネルギーを扱う機械のサイクルや変換効率算出方法の習得を目標とする。
|
到達目標
|
|
| 授業要目 | 到達目標 との対応 |
自己点検 |
| 前期 |
| 1 | 授業の進め方ならびに熱力学とは | 1 | |
| 2 | エネルギーの概念 | 1 | |
| 3 | 温度、圧力の単位 | 1 | |
| 4 | 比容積、熱量、比熱 | 1 | |
| 5 | 熱と仕事（熱力学第1法則） | 2 | |
| 6 | 第一法則の拡張 エンタルピの定義 | 2 | |
| 7 | エンタルピ変化 | 2 | |
| 8 | 中間試験 | 1,2 | |
| 9 | 理想気体における熱力学第1法則 | 1,2 | |
| 10 | 理想気体の状態変化（1） | 1,2 | |
| 11 | 理想気体の状態変化（2） | 1,2 | |
| 12 | 工業仕事と絶対仕事 | 1,2,4 | |
| 13 | 計算例による理解（1） | 1,2,4 | |
| 14 | 計算例による理解（2） | 1,2,4 | |
| 15 | 期末試験 | 1,2,4 |
| 後期 | 自己点検 |
| 1 | カルノーサイクル | 3 | |
| 2 | 熱力学第2法則 | 3 | |
| 3 | カルノーサイクル | 3 | |
| 4 | 熱サイクルの概要と熱効率 | 3,5 | |
| 5 | エントロピ（1）概念 | 3 | |
| 6 | エントロピ（2）工学的意味 | 3 | |
| 7 | エントロピ変化 | 3,4 | |
| 8 | 中間試験 | 3,4 | |
| 9 | 熱機関とサイクル（１）:空気標準サイクル１ | 5 | |
| 10 | 熱機関とサイクル（２）:空気標準サイクル２ | 5 | |
| 11 | 蒸気サイクル(1) 蒸気の基本的性質と状態変化 | 5 | |
| 12 | 蒸気サイクル(2) ランキンサイクル | 5 | |
| 13 | 冷凍サイクル | 5 | |
| 14 | 湿り空気 | 5 | |
| 15 | 期末試験 | 5 |
| 到達達成度の指標（ルーブリック） |
| 到達 目標 |
理想的なレベル（Ａ）の目安 | 標準的なレベル（Ｂ）の目安 | 未到達なレベル（Ｃ）の目安 | 自己評価 |
| 1 | 各種単位を理解でき、必要に応じて単位換算ができる | 主要単位（温度・圧力）は理解でき、状態量でない量を計算できる | 各種物理量の単位が明確でなく、換算もできない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 2 | 第一法則に基づく各種計算ができ、エンタルピ定義を理解し、計算ができる | 第一学法則に基づく各種計算が一部でき、エンタルピの計算はできる | 第一学法則に基づく各種計算、エンタルピの計算ができない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 3 | 第二法則に基づく各種計算ができ、エントロピ定義を理解し、計算ができる | 第二学法則に基づく各種計算が一部でき、エントロピの計算はできる | 第二学法則に基づく各種計算、エントロピの計算ができない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 4 | 状態変化図を作成し、必要な状態量や非状態量の計算ができる | 必要な状態量や非状態量の計算を計算式や教科書を見ながら計算できる | 各種状態変化に対して必要な量を計算できない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 5 | 主要なサイクル構成が理解でき、必要な効率計算ができる | 必要な効率計算を計算式や教科書を見ながら計算できる | 効率計算ができない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 到達度評価
この科目は学修単位科目であるので、（９０時間−講義時間）以上の自学自習を必要とする。したがって、科目担当教員が課した課題の内、{（９０時間−講義時間）×3/4} 時間以上に相当する課題提出がないと単位を認めない。 定期試験が80%、課題を20%で評価する。 |
||||||||||||
| 履修上の注意
事前学習：物理�兇燃惱�した「熱」の復習をしておくこと。 関連科目：本科5年の「伝熱工学」 履修上の注意：熱エネルギーは、物体として感覚的にとらえられず、主として頭の中で理解しなければならない。そのため数学ならびに物理学の計算および論理的思考を基礎学力として必要とする。 |
||||||||||||
| 事前学習・自己学習・関連科目
事前学習：物理�兇燃惱�した「熱」の復習をしておくこと。 関連科目：本科5年の「伝熱工学」 履修上の注意：熱エネルギーは、物体として感覚的にとらえられず、主として頭の中で理解しなければならない。そのため数学ならびに物理学の計算および論理的思考を基礎学力として必要とする。 |
||||||||||||
学習・教育目標
|