熱力学(1062)

科目基礎情報

学校	八戸工業高等専門学校	開講年度	令和05年度 (2023年度)
授業科目	熱力学(1062)
科目番号	4M33	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B: 2
開設学科	産業システム工学科機械・医工学コース	対象学年	4
開設期	夏学期(2nd-Q),秋学期(3rd-Q)	週時間数	2nd-Q:4 3rd-Q:2
教科書/教材	JSMEテキストシリーズ熱力学/日本機械学会
担当教員	井関 祐也

到達目標

・熱力学の第一法則等の本質を理解し、説明が出来ること。ボイル・シャールの式やエネルギ式を自由に使用でき、応用問題を解くことが出来ること。
・熱力学の第二法則等の本質を理解し、説明が出来ること。エントロピを理解し、応用問題を解くことが出来ること。

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	熱力学の第一法則を理解し、応用問題を解くことができる．	熱力学の第一法則を理解し、基本的な問題を解くことができる．	熱力学の第一法則を使用する計算ができない．
評価項目2	ボイル・シャルルの法則を理解し、応用問題を解くことができる．	ボイル・シャルルの法則を理解し、基礎問題を解くことができる．	ボイル・シャルルの法則を理解し、基礎問題を解くことができない．
評価項目3	理想ガスの状態変化を理解し、応用問題を解くことができる．	理想ガスの状態変化を理解し、基礎問題を解くことができる．	理想ガスの状態変化を理解し、基礎問題を解くことができない．
評価項目4	熱力学第二法則をよく理解し、応用問題を解くことができる．	熱力学第二法則を理解し、基礎問題を解くことができる．	熱力学第二法則を理解し、基礎問題を解くことができない
評価項目5	サイクルについてよく理解し、応用問題を解くことができる．	サイクルについて、基礎問題を解くことができる．	サイクルについて、基礎問題を解くことができない．
評価項目6	熱力学に関する様々な問題の応用問題を計算することができる．	熱力学に関する様々な問題の基礎問題を計算することができる．	熱力学に関する様々な問題の基礎問題を計算することができない．

学科の到達目標項目との関係

ディプロマポリシー DP3 ◎ （専門知識の修得）

教育方法等

概要:

熱は各種熱機関、火力発電所、熱ポンプ、冷凍機などの工業機器等に関わっている。
以上のことにより本科目は機械工学上、主要分野の基礎科目である。ここでは熱の授受に伴う物質の状態変化について学ぶ。また授業で修得した知識で実際に演習問題を解くことにより、講義内容の理解を深めると共に具体的な計算能力を高めることで学習能力を増大させることを目標とする。

授業の進め方・方法:

座学の講義を基本とし、授業は各項目およびそれに関する例題を学習した後に教科書等にある演習あるいは小テストを実施する。

注意点:

講義で修得した知識で実際に演習問題を解き、各自の理解を深め、応用問題を解く手法を身に付けること。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	2ndQ
		9週	SI単位とその演習	SI単位について理解し、演習問題を解くことができる。
		10週	①内部エネルギと外部仕事 ②状態量と相律	①内部エネルギと外部仕事について理解し、説明することができる。 ②状態量と相律について理解し、説明することができる。
		11週	①ボイル・シャルルの法則 ②ボイル・シャルルの法則とその演習	①ボイル・シャルルの法則について理解し、説明することができる。 ②ボイル・シャルルの法則について理解を深め、演習問題を解くことができる。
		12週	①熱力学の第一法則と工業仕事 ②エンタルピとその演習	①熱力学の第一法則と工業仕事について理解し、説明することができる。 ②エンタルピについて理解し、演習問題を解くことができる。
		13週	①定容比熱と等圧比熱およびその演習 ②等容変化とその演習	①定容比熱と等圧比熱について理解し、演習問題を解くことができる。 ②等容変化について理解し、演習問題を解くことができる。
		14週	等圧変化とその演習	等圧変化について理解し、演習問題を解くことができる。
		15週	等圧変化とその演習	等圧変化について理解し、演習問題を解くことができる。
		16週
後期
	3rdQ
		1週	断熱変化とその演習	断熱変化について理解し、演習問題を解くことができる。
		2週	ポリトロープ変化とその演習 サイクルと熱機関	ポリトロープ変化、サイクルについて理解し、演習問題を解くことができる。
		3週	逆サイクルとその演習	逆サイクルについて理解し、演習問題を解くことができる。
		4週	カルノーサイクルとその演習	カルノーサイクルについて理解し、演習問題を解くことができる。
		5週	逆カルノーサイクルとその演習	逆カルノーサイクルについて理解し、演習問題を解くことができる。
		6週	熱力学の第二法則 エントロピ	熱力学第二法則について理解し、説明することができる。
		7週	エントロピに関する演習 温度・エントロピ線図	エントロピについて理解を深め、演習問題を解くことができる。
		8週	到達度試験 （答案返却とまとめ）

評価割合

	試験	授業への取組み等	合計
総合評価割合	80	20	100
基礎的能力	0	0	0
専門的能力	80	20	100
分野横断的能力	0	0	0