科 目 | 工業熱力学 ( Engineering Thermodynamics ) | |||
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担当教員 | 三宅 修吾 教授【実務経験者担当科目】 | |||
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.本講義は,担当教員の実務経験を踏まえて,熱力学の基礎と実務について教授します. | |||
到 達 目 標 |
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. | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
評 価 方 法 と 基 準 |
到 達 目 標 毎 |
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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総 合 評 価 |
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 | [新板]熱力学,高城敏美編(大阪大学出版会) JSMEテキストシリーズ 熱力学(日本機械学会) |
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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. |
週 | 上段:テーマ/下段:内容(目標、準備など) |
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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 | 中間試験の解答・解説,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 | 定期試験の解答・解説,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,演習 |
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.上記16-22回までの演習を行う. | |
23 | 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. | |
24 | 中間試験の解答・解説,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. | |
25 | 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. | |
26 | 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. | |
27 | 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. | |
28 | 蒸気サイクル |
蒸気サイクルの基本について学習する. | |
29 | 演習 |
上記25-28回までの演習を行う. | |
30 | 定期試験の解答・解説,年間総まとめ |
定期試験の解答を通して,各種熱サイクルの理解を深める.年間で学習した内容の総まとめを行う. | |
備 考 |
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. |