概要:
この科目は企業で熱工学設計を担当していた教員がその経験を活かし、熱と仕事の関係及び、最新の熱工学設計手法について講義形式で授業を行うものである。
熱力学の第一法則、第二法則を理解し、応用力を身に付ける。
授業の進め方・方法:
この科目は学修単位科目のため、事前・事後学習としてレポートや小テストを実施します。
熱エネルギーの原理と，基本的な熱機関と仕事の関係を理解することに重点をおくと共に，演習問題を通して基礎的な応用手法を理解する。
注意点:
１，２学年での物理，１，２，３学年で数学の内容を基礎として，熱エネルギーに関わる知識を養う。電卓を使用し，数学と物理，化学に関する基礎知識を要する。
演習問題を多く課すので，自学自習により問題の解法について復習を行うこと。
| 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。 | 4 | 後1,後2 |
| 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。 | 4 | 後2 |
| 熱力学の第一法則を説明できる。 | 4 | 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。 | 4 | 後4 |
| 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。 | 4 | 後4 |
| 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。 | 4 | 後5,後6 |
| 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。 | 4 | 後9 |
| 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。 | 4 | 後8 |
| 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。 | 4 | 後10 |
| 熱力学の第二法則を説明できる。 | 4 | 後11,後12 |
| サイクルの意味を理解し、熱機関の熱効率を計算できる。 | 4 | 後13 |
| 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。 | 4 | 後13 |
| 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。 | 4 | 後14 |
| サイクルをT-s線図で表現できる。 | 4 | 後15,後16 |