到達目標
化学工学はこれまでに修得した無機・有機・分析化学や物理化学・生物化学を駆使して、工業へ応用するための学術分野である。本講義では、化学の知識を工業へ応用するにあたり、必要となる基本的で重要な知識のうち、流動に着目して講義する。特に、収支を立てる際に物質収支はもちろんエネルギー収支を扱えることを目標とする。
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 | | | |
| 評価項目2 | | | |
| 評価項目3 | | | |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
化学プロセスは流動・伝熱・物質移動・分離など、あらゆる単位操作の集合として体系化されており、本講義では移動現象を理解する前に重要となる、流動や粘性法則について講義し、物質収支・エネルギー収支へと展開する。
授業の進め方・方法:
講義は演習を交えながら進める。
注意点:
授業中に演習問題を出題し、宿題とするので電卓は必携のこと。課題は次の講義の最初に回収し、直後に解説するため、解説した後に提出された課題は受け取らないので注意すること。
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 |
移動現象 （移動現象概論、流体の流れ、連続の式）
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| 2週 |
移動現象 （移動現象概論、流体の流れ、連続の式）
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| 3週 |
Newtonの粘性法則（流体の粘度、レイノルズ数、層流と乱流）
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| 4週 |
Newtonの粘性法則（流体の粘度、レイノルズ数、層流と乱流） |
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| 5週 |
流速分布の推算とエネルギー収支（流速分布、流動のエネルギー収支、トリチェリの定理）
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| 6週 |
流速分布の推算とエネルギー収支（流速分布、流動のエネルギー収支、トリチェリの定理）
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| 7週 |
流速の測定（マノメーター、ピトー管）
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| 8週 |
流速の測定（マノメーター、ピトー管）
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| 4thQ |
| 9週 |
摩擦損失・流速の測定 （円管内の流体の摩擦損失、Fanningの式、
摩擦係数の実験式、管路の変化、相当直径）
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| 10週 |
摩擦損失・流速の測定 （円管内の流体の摩擦損失、Fanningの式、
摩擦係数の実験式、管路の変化、相当直径）
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| 11週 |
流量の測定 （所要仕事率、流量の測定、オリフィス）
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| 12週 |
流量の測定 （所要仕事率、流量の測定、オリフィス）
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| 13週 |
演習問題 （流動全般） |
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| 14週 |
演習問題 （流動全般） |
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| 15週 |
到達度試験 |
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| 16週 |
（答案返却とまとめ） |
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 化学・生物系分野 | 化学工学 | 管径と流速・流量・レイノルズ数の計算ができ、流れの状態(層流・乱流)の判断ができる。 | 4 | |
| 流れの物質収支の計算ができる。 | 4 | |
| 流れのエネルギー収支やエネルギー損失の計算ができる。 | 4 | |
| 流体輸送の動力の計算ができる。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | 小テスト | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |