熱エネルギー工学Ⅰ

科目基礎情報

学校 旭川工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 熱エネルギー工学Ⅰ
科目番号 0079 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 1
開設学科 機械システム工学科 対象学年 5
開設期 前期 週時間数 前期:2
教科書/教材 使用しない/プリント
担当教員 石向 桂一

到達目標

1.熱伝導の基本法則を理解し,伝熱機器の設計等に応用できる.
2.熱伝達の基本法則を理解し,伝熱機器の設計等に応用できる.
3.熱放射の基本法則を理解し,伝熱機器の設計等に応用できる.

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熱伝導の基本法則を理解し、伝熱機器の設計等に応用できる。熱伝導の基本法則を理解できる。熱伝導の基本法則を理解できない。
評価項目2熱伝達の基本法則を理解し、伝熱機器の設計等に応用できる。 熱伝達の基本法則を理解できる。 熱伝達の基本法則を理解できない。
評価項目3熱放射の基本法則を理解し、伝熱機器の設計等に応用できる。 熱放射の基本法則を理解できる。 熱放射の基本法則を理解できない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 機械システム工学科の教育目標① 説明 閉じる
学習・教育到達度目標 本科の教育目標③ 説明 閉じる

教育方法等

概要:
熱エネルギー工学Ⅰでは,伝熱工学の基本的な内容について学習し,各種の伝熱機器を設計・製造・利用する際に必要な知識を習得する.

授業の進め方・方法:
1.伝熱の基本形態である熱伝導,熱伝達,熱放射について,熱の移動現象と基本公式の使い方を説明する.
2.例題や演習問題を数多く解くことにより,熱移動量などの計算方法を理解できるようにする.
注意点:
1.レポートを期限内に提出すること.
2.総時間数45時間(自学自習15時間)
3.自学自習時間(15時間)は,日常の授業(30時間)に対する予習復習,レポート課題の解答作成時間,試験のための学習時間を総合したものとする.
4.評価については,合計点数が60点以上で単位修得となる.その場合,各到達目標項目の到達レベルが標準以上であることが認められる.

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
前期
1stQ
1週 ガイダンス,伝熱の基本形態 伝熱の基本形態である熱伝導,熱伝達、熱放射について,熱の移動現象が理解できる.
2週 熱伝導の基本法則 フーリエの法則および熱伝導率を説明できる.
3週 平板の熱伝導 平板の定常熱伝導について,熱流束,熱伝導抵抗,温度分布を計算できる.
4週 平板の熱伝導 積層平板の定常熱伝導について,熱流束,熱伝導抵抗,温度分布を計算できる.
5週 円筒の熱伝導 円筒の定常熱伝導について,熱流束,熱伝導抵抗,温度分布を計算できる.
6週 円筒の熱伝導 積層円筒の定常熱伝導について,熱流束,熱伝導抵抗,温度分布を計算できる.
7週 球殻の熱伝導 球殻の定常熱伝導について,熱流束,熱伝導抵抗,温度分布を計算できる.
8週 熱伝達の基本法則 ニュートンの冷却法則および熱伝達率を説明できる。
2ndQ
9週 熱通過 対流を伴う積層平板の定常熱伝達について,熱流束,熱通過率,温度分布を計算できる.
10週 熱通過 対流を伴う平板の定常熱伝達について,熱流束,熱通過率,温度分布を計算できる.
11週 熱放射の基本法則 黒体,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.
12週 黒体の熱放射
黒体の単色放射能と全放射能を計算できる.
13週 実在物質の熱放射


実在物体の放射率を説明でき,全放射能を計算できる
14週 熱伝導の演習 熱伝導について,学んだ知識の再確認と修正ができる.
15週 熱伝達と熱放射の演習 熱伝達と熱放射について,学んだ知識の再確認と修正ができる.
16週 期末試験 学んだ知識の確認ができる.

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

試験小テストレポート口頭発表成果品実技その他合計
総合評価割合70030000100
基礎的能力1001000020
専門的能力6002000080
分野横断的能力0000000