概要:
基礎物理としての熱力学を学ぶ。それにより、自然現象を考える力と、その結果の妥当性を検討できる力を身につける。また、熱エネルギ変換の基礎原理を理解する。
○関連する科目:機械力学Ⅱ(前期履修)
授業の進め方・方法:
座学である。
注意点:
熱力学の問題は難しそうに思えるかもしれない。しかし、熱力学も、実は、身近な日常生活の中で、誰もが体験できる自然現象である。体験できる自然現象と関連付けて学習して欲しい。
分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 熱流体 | 熱力学で用いられる各種物理量の定義と単位を説明できる。 | 3 | 後1 |
閉じた系と開いた系、系の平衡、状態量などの意味を説明できる。 | 3 | 後1 |
熱力学の第一法則を説明できる。 | 3 | 後2,後3 |
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。 | 3 | 後2,後3 |
閉じた系および開いた系が外界にする仕事をp-V線図で説明できる。 | 3 | 後2,後3 |
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。 | 3 | 後4,後5 |
定積比熱、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。 | 3 | 後4,後5 |
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。 | 3 | 後4,後5 |
等圧変化、等積変化、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。 | 3 | 後4,後5 |
熱力学の第二法則を説明できる。 | 3 | 後6,後7,後9 |
サイクルの意味を理解し、熱機関の熱効率を計算できる。 | 3 | 後6,後7,後9 |
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。 | 3 | 後6,後7,後9 |
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。 | 3 | 後6,後7,後9 |
サイクルをT-s線図で表現できる。 | 3 | 後6,後7,後9 |