熱力学Ⅰ

Course Information

College Toyama College Year 2016
Course Title 熱力学Ⅰ
Course Code 0031 Course Category Specialized / Compulsory
Class Format Lecture Credits School Credit: 1
Department Department of Mechanical Engineering Student Grade 3rd
Term Second Semester Classes per Week 2
Textbook and/or Teaching Materials 機械工学テキストシリーズ2 熱力学(小口幸成編著,朝倉書店)
Instructor Shirakawa Hidemi

Course Objectives

熱エネルギーと温度を理解し,熱エネルギーと力学的エネルギーを互いに変換できることを表した熱力学の第1法則,自然界の現象の方向性や変換限界などを表した熱力学の第2法則を習得すること

Rubric

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
熱エネルギー熱エネルギーを詳しく説明できる熱エネルギーを理解できる熱エネルギーを理解できない
熱工学で用いる単位や状態量単位や状態を説明できる 単位や状態を理解できる単位や状態を理解できない
温度と熱量の違い,比熱,潜熱,顕熱温度や熱量の違い,潜熱顕熱を説明できる.温度や熱量の違い,潜熱顕熱を理解できる温度と熱の違いが理解できない.

Assigned Department Objectives

Teaching Method

Outline:
自動車のエンジンや飛行機のジェットエンジンなどは,燃料を燃やすことによって得られる熱エネルギーを力学的エネルギー(仕事)に変換する機器である.一方,冷蔵庫や冷暖房機器などは,電気エネルギーなどを熱エネルギーに変換する機器である.熱力学では,これらのエネルギーの変換方法や動作原理をまとめた学問である.
本授業では,熱エネルギーと温度を理解し,熱エネルギーと力学的エネルギーを互いに変換できることを表した熱力学の第1法則,自然界の現象の方向性や変換限界などを表した熱力学の第2法則を習得することを目標とする.
Style:
熱エネルギーは直接に見ることができないが,そのエネルギーによって様々な機器が作動する.授業では,実際の現象を示しながら説明する.
Notice:
抽象的な表現や取扱いが多いため,自分の頭で現象をイメージしながら学習してください.授業計画は,学生の理解度に応じて変更する場合がある.

Course Plan

Theme Goals
2nd Semester
3rd Quarter
1st エネルギーの形態,授業計画説明,熱と熱現象 熱エネルギーを理解できる.
2nd 状態量と単位記号 熱工学で用いる単位や状態量を理解し,使うことができる.
3rd 温度と熱量 温度と熱量の違いを理解し,比熱,潜熱,顕熱を説明できる.
4th 理想気体とその性質 エネルギー保存式である理想気体の状態方程式を説明できる.
5th 熱力学の第1法則(1) 仕事量と仕事率の違いを理解でき,力学的エネルギー保存式を説明できる.内部エネルギーを理解し,閉じた系の熱力学第1法則を説明できる.
6th  熱力学の第1法則(2) エンタルピーを理解し,開いた系の熱力学第1法則を説明できる.
7th 総合演習Ⅰ
8th 中間テスト
4th Quarter
9th 中間テストの解答
10th 理想気体の熱と仕事の関係(1) 理想気体の等温変化・等圧変化・等積変化を説明でき,変化に伴う熱量と仕事量を計算することができる.
11th 理想気体の熱と仕事の関係(2) 理想気体の可逆断熱変化を説明でき,変化に伴う熱量と仕事量を計算することができる.理想気体のポリトロープ変化を説明でき,変化に伴う熱量と仕事量を計算することができる.
12th 熱力学の第2法則(1) 熱力学の第2法則を説明できる.
13th 熱力学の第2法則(2) エントロピーを説明でき,エントロピーの計算ができる.
14th 総合演習Ⅱ,総合演習Ⅲ 理想気体の変化に伴う仕事と熱に関する問題を解くことができる.
15th 期末テスト
16th 期末テストの解答とアンケート

Evaluation Method and Weight (%)

試験レポートTotal
Subtotal7030100
理解度7030100