機械系 > 熱流体

学習内容の到達目標
流体の性質(熱流体)
流体の定義と力学的な取り扱いかたを説明できる。
流体の性質を表す各種物理量の定義と単位を説明できる。
圧縮性流体と非圧縮性流体の違いを説明できる。
ニュートンの粘性法則、ニュートン流体、非ニュートン流体を説明できる。
流体の静力学(熱流体)
絶対圧力およびゲージ圧力を説明できる。
パスカルの原理を説明できる。
液柱計やマノメーターを用いて圧力を測定できる。
平面や曲面に作用する全圧力および圧力中心を計算できる。
物体に作用する浮力を計算できる。
熱力学の第一法則(熱流体)
熱力学の第一法則を説明できる。
閉じた系と開いた系について、エネルギー式を用いて、熱、仕事、内部エネルギー、エンタルピーを計算できる。
閉じた系および開いた系が外界にする仕事量をp-V線図で説明できる。
理想気体の性質と状態変化(熱流体)
理想気体の圧力、体積、温度の関係を状態方程式を用いて説明できる。
定容比熱、定圧比熱、比熱比および気体定数の相互関係を説明できる。
内部エネルギーやエンタルピーの変化量と温度の関係を説明できる。
等圧変化、等容変化、等温変化、断熱変化、ポリトロープ変化の意味を理解し、状態量、熱、仕事を計算できる。
熱力学の第二法則(熱流体)
熱力学の第二法則を説明できる。
サイクルの意味を理解し、熱機関の熱効率および冷凍機・ヒートポンプの成績係数を計算できる。
カルノーサイクルの状態変化を理解し、熱効率を計算できる。
エントロピーの定義を理解し、可逆変化および不可逆変化におけるエントロピーの変化を説明できる。
固体、液体および理想気体におけるエントロピーの変化量を計算できる。
サイクルをT-s線図で表現できる。
熱の有効エネルギーを説明できる。
蒸気の性質(熱流体)
水の等圧蒸発過程を説明できる。
飽和蒸気、湿り蒸気、過熱蒸気の状態量を計算できる。
蒸気の状態量を蒸気表および蒸気線図から読み取ることができる。
対流熱伝達(熱流体)
ニュートンの冷却法則および熱伝達率を説明できる。
自然対流と強制対流、層流と乱流、温度境界層と速度境界層、局所熱伝達率と平均熱伝達率を説明できる。
平板に沿う流れ、円管内の流れ、円管群周りの流れなどについて、熱伝達関係式を用いることができる。
ふく射伝熱(熱流体)
黒体の定義を説明できる。
プランクの法則、ステファン・ボルツマンの法則、ウィーンの変位則を説明できる。
単色ふく射率および全ふく射率を説明できる。