エネルギー工学Ⅱ

科目基礎情報

学校 北九州工業高等専門学校 開講年度 令和06年度 (2024年度)
授業科目 エネルギー工学Ⅱ
科目番号 0146 科目区分 専門 / 必修
授業形態 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 生産デザイン工学科(機械創造システムコース) 対象学年 5
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 なし
担当教員 山本 洋司

到達目標

1.燃焼現象について理解し、燃焼に関する計算ができる。
2.内燃機関のサイクルについて理解し、性能計算ができる。
3.エネルギー問題や環境問題について説明ができ、対応策が導ける。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
評価項目1燃焼現象について理解し、燃焼に関する計算ができる。燃焼現象について説明でき、燃焼に関する計算ができる。燃焼に関する計算ができない。
評価項目2内燃機関のサイクルについて理解し、性能計算ができる。内燃機関のサイクルについて説明でき、性能計算ができる。内燃機関の性能計算ができる。
評価項目3エネルギー問題や環境問題について説明でき、対応策が導ける。エネルギー問題や環境問題について説明できる。エネルギー問題や環境問題について説明できない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 B① 専門分野における工学の基礎を理解できる。
学習・教育到達度目標 B② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解くことができる。
学習・教育到達度目標 F② 工業技術と社会・環境との関わりを考えることができる。
JABEE SA① 数学・物理・化学などの自然科学、情報技術に関する共通基礎を理解できる。
JABEE SA② 自主的・継続的な学習を通じて、共通基礎科目に関する問題を解決できる。
JABEE SF② 工業技術と社会・環境との関わりを理解し、社会・環境への効果と影響を説明できる。

教育方法等

概要:
脱炭素化に向けて電動化が進められているが、未だエネルギーの多くは燃焼により得られている。燃焼現象や内燃機関の基本にについて学習し、得られた知識を通して環境問題やエネルギー問題等の意識を高める。
授業の進め方・方法:
本授業は教科書を用いず、板書のみで行う。授業中に参考になる書籍を紹介するので、図書館などで読んでおくこと。
公式を暗記するのではなく、公式の導出過程を詳細に示すと共に、関連の演習を授業内で行う。また、当科目は日々の学習が不可欠であることから、課題の提出を求める。
熱力学I、熱力学II、化学基礎を理解しておくこと。
注意点:
関数電卓を持参すること。
課題は期限内に必ず提出すること。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 燃焼の定義について
エネルギー事情について
燃焼の定義を説明できる。
最新のエネルギー事情、問題について説明できる。
2週 燃料、酸化剤について 燃料、酸化剤について理解し、説明できる。
3週 混合比、発熱量について 混合比に関する計算ができる。
発熱量が計算できる。
4週 化学平衡、断熱火炎温度について 化学平衡について説明できる。
断熱火炎温度が計算できる。
5週 火炎伝播、燃焼速度について 火炎伝播について説明できる。
燃焼速度について説明できる。
6週 点火、可燃限界について 点火、着火について説明できる。
可燃限界について説明できる。
7週 環境保全について 環境保全について説明できる。
8週 中間試験 1〜7週目までの内容を網羅した試験により、授業内容の理解の定着を図る。
4thQ
9週 内燃機関について 内燃機関について理解する。
10週 内燃機関の性能評価について 内燃機関の性能評価について理解し、説明できる。
11週 ガソリンエンジンについて ガソリンエンジンについて理解し、熱効率が計算ができる。
12週 ディーゼルエンジンについて ディーゼルエンジンについて理解し、熱効率が計算ができる。
13週 ガスタービンについて ガスタービンについて理解し、熱効率が計算ができる。
14週 ロケットについて 化学推進ロケットについて説明できる。
15週 次世代エネルギーについて 次世代エネルギー施策について説明できる。
16週 期末試験 9〜15週目までの内容を網羅した試験により、授業内容の理解の定着を図る。

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

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

評価割合

試験課題相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合80200000100
基礎的能力0000000
専門的能力80200000100
分野横断的能力0000000