【 2018 年度 授業概要】
科   目 工業熱力学 ( Engineering Thermodynamics )
担当教員 三宅 修吾 教授
対象学年等 機械工学科・4年D組・通年・必修・2単位 ( 学修単位III )
学習・教育
目標
A4-M2(100%)
授業の概要
と方針
機械系技術者の基礎科目として熱力学の基本事項を学習し,演習を通じて各種熱機関のエネルギー変換について理解を深め,知識を活用する能力を高める.



1 【A4-M2】 熱力学第一法則及びエンタルピについて理解できる.
2 【A4-M2】 理想気体の状態変化における仕事・熱量について理解できる.
3 【A4-M2】 熱力学第二法則及びエントロピについて理解できる.
4 【A4-M2】 蒸気の状態変化における仕事・熱量などを求める事ができる.
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1 熱力学第一法則及びエンタルピの理解度を,課題(レポート)及び前期中間試験で評価する.
2 理想気体の状態変化における仕事・熱量の理解度を,課題(レポート)及び前期定期試験で評価する.
3 熱力学第二法則及びエントロピの理解度を,課題(レポート)及び後期中間試験で評価する.
4 蒸気の状態変化における仕事・熱量に関する理解度を,課題(レポート)及び後期定期試験で評価する.
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成績は,試験85% レポート15% として評価する.100点満点で60点以上を合格とする.なお,試験成績は中間試験と定期試験の平均点とする.
テキスト 例題でわかる工業熱力学,平田哲夫・田中誠・熊野寛之共著(森北出版)
参考書 図解熱力学の学び方(第2版),北山直方著,谷下市松監修(オーム社)
大学演習工業熱力学,谷下市松編(裳華房)
関連科目 物理(2年),工業熱力学(5年)
履修上の
注意事項
物理で講義される熱関連分野について理解しておく事.

【授業計画( 工業熱力学 )】
上段:テーマ/下段:内容(目標、準備など)
1 工業熱力学とは
工業熱力学について概説する.
2 工業熱力学で扱う物理量
工業熱力学で扱う物理量を学習するとともに,単位・記号について学習する.
3 熱力学第一法則
熱と仕事の関係について学習する.
4 熱力学第一法則
閉じた系の仕事と熱力学第一法則について学習する.
5 熱力学第一法則
開いた系の仕事と熱力学第一法則について学習する.
6 熱力学第一法則
エンタルピの定義について学習する.
7 演習
上記1-6回までの演習を行う.
8 前期中間試験
熱力学第一法則の理解度を評価する.
9 熱力学第一法則のまとめ
中間試験の解答を通して,熱力学第一法則の理解を深める.
10 理想気体
理想気体の状態方程式を学習し,理想気体の性質を理解する.
11 理想気体
理想気体の等温・等圧・等容変化について学習する.
12 理想気体
理想気体の断熱変化およびポリトロープ変化について学習する.
13 理想気体
理想気体の混合物における状態変化について学習する.
14 演習
上記10-13回までの演習を行う.
15 理想気体のまとめ
定期試験の解答を通して,理想気体について理解を深める.
16 熱力学第二法則
熱力学第二法則の基本的な考え方について学習する.
17 熱力学第二法則
カルノーサイクルについて学習し,熱効率を理解する.
18 熱力学第二法則
エントロピの基本的な考え方を学習する.
19 熱力学第二法則
理想気体のエントロピについて学習する.
20 熱力学第二法則
不可逆変化のエントロピについて学習する.
21 有効エネルギー
最大仕事と有効エネルギーおよび無効エネルギーの考え方ついて理解する.
22 有効エネルギー
自由エネルギーおよび有効エネルギー損失の考え方について理解する.
23 演習
上記16-22回までの演習を行う
24 後期中間試験
熱力学第二法則および有効エネルギーの理解度を評価する.
25 熱力学第二法則および有効エネルギーのまとめ
後期中間試験の解答を通じて,熱力学第二法則および有効エネルギーについて理解を深める.
26 蒸気
蒸気の基本的性質を学習し,蒸気表・蒸気線図の使い方を理解する.
27 ガスサイクル
ピストンエンジンのサイクルについて学習する.
28 ガスサイクル
タービンエンジンのサイクルについて学習する.
29 蒸気サイクル
蒸気サイクルの基本について学習する.
30 演習
上記26-29回までの演習を行う.


本科目の修得には,60 時間の授業の受講と 30 時間の自己学習が必要である. 前期,後期ともに中間試験および定期試験を実施する.