到達目標
1. 管摩擦損失,抗力および揚力の計算ができる.
2. 理想気体の状態変化に対する温度,圧力,体積および仕事等の計算ができる.
3. ガスサイクルの効率等を計算できる.
4. エントロピーの変化を計算できる.
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 (A-2, D-1, D-2) | 層流・乱流の管摩擦損失,ならびに抗力および揚力を正確に計算できる. | 層流・乱流の管摩擦損失,ならびに抗力および揚力を計算できる. | 層流・乱流の管摩擦損失,ならびに抗力および揚力を計算できない. |
評価項目2 (A-2, D-1, D-2) | 理想気体の状態変化における圧力・温度・体積を正確に計算できる. | 理想気体の状態変化における圧力・温度・体積を計算できる. | 理想気体の状態変化における圧力・温度・体積を計算できない. |
評価項目3 (A-2, D-1, D-2) | ガスサイクルの熱効率等を正確に計算できる. | ガスサイクルの熱効率等を計算できる. | ガスサイクルの熱効率等を計算できない. |
評価項目4 (A-2, D-1, D-2) | エントロピー変化を正確に計算できる. | エントロピー変化を計算できる. | エントロピー変化を計算できない. |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 システム制御情報工学科の教育目標 ②
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学習・教育到達度目標 本科の教育目標 ③
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JABEE A-2
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JABEE D-1
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JABEE D-2
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JABEE基準 (d)
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教育方法等
概要:
粘性流体の特徴である管摩擦損失,抗力および揚力について理解を深め,その計算方法を学ぶ.次いで,熱力学第一法則および理想気体の状態変化について学び,内燃機関で用いられている代表的なガスサイクルの理解を深める.最後に,熱力学第二法則について学び,エントロピー変化の求め方を学ぶ.
授業の進め方・方法:
エネルギーの伝達・変換の媒体である流体の物理的性質と運動法則,および熱エネルギーに関する基本的な物理法則と熱機関の原理について学ぶ.熱・流体に関する諸問題に対処できる能力を身に付けるために,これらに関する基礎的事項の講義を行う.学んだ内容の理解を確認するために宿題を課すので,翌週の授業までに提出すること.
注意点:
・教育プログラムの学習・教育到達目標の各項目の割合はA-2(20%),D-1(60%),D-2(20%)とする.
・総時間数45時間(自学自習15時間)
・自学自習時間(15時間)ついては,日常の授業(30時間)のための予習復習,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.
・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,教育プログラムの学習・教育到達目標の各項目を満たしたことが認められる.
・単なる丸暗記では意味がない.流体・熱力学上の法則や諸原理について,自分の頭で考え理解する姿勢が大切である.基礎をしっかり築くことは,問題解決能力を高める上で欠かせない.
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
円管内の流れ |
ダルシー・ワイズバッハの式を用いて管摩擦損失を計算できる.ムーディー線図を用いて管摩擦係数を求めることができる.
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2週 |
物体まわりの流れと流体力 |
流れな中で置かれた物体まわりで生じる現象を説明できる.
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3週 |
物体まわりの流れと流体力 |
抗力係数を用いて抗力を計算できる.揚力係数を用いて揚力を計算できる.
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4週 |
熱力学の基礎 |
熱力学で用いる物理量,状態量,系の平衡を説明できる.
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5週 |
熱力学の基礎 |
閉じた系と開いた系の違いを説明できる.
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6週 |
熱力学の第一法則 |
熱力学第一法則に関する基礎式を導出することができる.
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7週 |
理想気体の状態変化・次週,中間試験を実施する |
理想気体の状態方程式を説明できる.ガス定数,定積比熱,定容比熱の関係を説明できる.
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8週 |
テスト返却・理想気体の状態変化 |
理想気体の等圧,等温変化を取り上げ,このときの出入りする熱量および発生する仕事を理解し,計算することができる.
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4thQ |
9週 |
理想気体の状態変化 |
理想気体の等容,断熱変化,ポリとロープ変化を取り上げ,このときの出入りする熱量および発生する仕事を理解し,計算することができる.
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10週 |
ガスサイクル |
ガスサイクルの効率を計算できる.カルノーサイクルについて説明でき,サイクルの効率が計算できる.
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11週 |
ガスサイクル |
オットーサイクルについて説明でき,サイクルの効率が計算できる.
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12週 |
ガスサイクル |
ディーゼルサイクルについて説明でき,サイクルの効率が計算できる.
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13週 |
熱力学の第二法則 |
熱力学第二法則を説明できる.
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14週 |
熱力学の第二法則 |
エントロピーを理解し,基本的なエントロピー変化の計算をできる.
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15週 |
熱力学の第二法則 |
各種サイクルをT-S線図で表現し,エントロピー変化の計算をできる.
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16週 |
期末試験 |
これまで学んだ内容について,試験で確認する.
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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 | 75 | 25 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 25 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 35 |
専門的能力 | 50 | 15 | 0 | 0 | 0 | 0 | 65 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |