到達目標
【教育目標】C,D
１．管内の流体輸送に必要な理論・知識と計算ができる。
２．機械的操作（分級、沈降分離、粉砕、集じん、ろ過）の基本用語と理論を理解し、説明と計算ができる。
３．伝熱に関する基本用語と理論を理解し、説明と計算ができる。
４．蒸発操作の熱と物質の収支の基本、蒸留操作の基本がわかる。"
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 | 管内の流体輸送に必要な粘性法則、Re数、ベルヌーイの定理、摩擦損失、機械的エネルギー収支、オリフィス流量計に関する説明と計算が適切にできる。
| 左記の事柄の概要の説明と計算が概ねできる。
| 左記の事柄の概要の説明と計算があまりできない。
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| 評価項目2 | 粉体の分級と粒度分布、ストークスの式と沈殿池の設計、粉砕の動力式、集じん機の機構とサイクロンの原理、限界捕集粒子径、ルスの式の概念を説明でき、関連する計算が適切にできる。
| 左記の事柄の概要の説明と計算が概ねできる。
| 左記の事柄の概要の説明と計算があまりできない。
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| 評価項目3 | 伝熱の３つ機構（伝導・対流・放射）の基本的計算、総括伝熱係数の概念と計算、熱交換器の設計の基礎と計算が適切にできる。
| 左記の事柄の概要の説明と計算が概ねできる。
| 左記の事柄の概要の説明と計算があまりできない。
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| 評価項目４ | 蒸発操作とその熱収支・物質収支の基本が適切にできる。
| 左記の事柄の概要の説明と計算が概ねできる。
| 左記の事柄の概要の説明と計算があまりできない。
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| 評価項目５ | 蒸留操作の概要とそれにかかる基本的計算が適切にできる。
| 左記の事柄の概要の説明と計算が概ねできる。
| 左記の事柄の概要の説明と計算があまりできない。
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学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
化学工学の基本となる単位操作として、流体輸送、機械的操作、伝熱・蒸発、蒸留を扱う。以上に関わる技術用語の意味を理解し、化学装置や機械の設計に関する計算ができることを目指すこと。
授業の進め方・方法:
電卓を持参すること。
注意点:
シラバスと課題集を見て事前・事後の学習に努めること。
試験結果80％と自学自習課題の取り組み状況20％で評価する。自学自習課題は配付し、四半期毎に提出を求める。この課題集は3/4以上解答していることで自学自習課題の評価点を20点とし、それ以下の場合は0点とする。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ﾗﾊﾞｽの説明，第1章 基礎①力の確認 |
密度や濃度など基礎的な用語を説明できる。
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| 2週 |
②単位と単位系，単位の換算 |
単位と単位系、単位の換算ができる。
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| 3週 |
第2章 流体輸送操作①粘性の法則 |
質量流量、平均流速、粘性法則が分かる。
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| 4週 |
②層流と乱流、③機械的エネルギー |
層流・乱流を説明でき、機械的エネルギが分かる。
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| 5週 |
④ベルヌーイの定理 |
ベルヌーイの定理とその応用計算できる。る。
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| 6週 |
⑤摩擦損失と機械的エネルギー収支 |
管内流れの圧力損失と機械的エネルギーが分かる。層
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| 7週 |
⑥ポンプの種類と動力計算 |
ポンプの種類と動力計算が分かる。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
試験解答と⑦オリフィス流量計 |
オリフィス流量計の原理が分かる。
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| 10週 |
第3章 機械的操作①粒度分布，比表面積，分級操作 |
粒径，粒度分布，比表面積がわかる
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| 11週 |
②粒子の沈降と沈降分離操作 |
ストークスの式と沈殿分離が分かる。
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| 12週 |
③サイクロン集塵機と各種の集塵機 |
サイクロンと各種集塵機の概要が分かる。
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| 13週 |
④ろ過操作とルスの式 |
ろ過操作の概要とルスの式が分かる。
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| 14週 |
⑤粉砕操作と動力 |
粉砕操作と動力式の概要が分かる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
試験解答、第4章 伝熱操作①伝熱の３つの機構、伝導伝熱（直列2層を含む） |
伝熱の3機構とFourierの式が分かる。
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| 2週 |
②対流伝熱（対数平均伝熱面積）と総括伝熱係数 |
対流伝熱の機構が分かる。
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| 3週 |
③総括伝熱係数 |
総括伝熱係数が分かる。
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| 4週 |
④熱交換器の設計 |
熱交換器の設計の概要が分かる。
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| 5週 |
⑤放射伝熱 |
放射伝熱の概要が分かる。
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| 6週 |
第５章 蒸発操作①蒸発操作とデユーリング線図 |
蒸発操作の概要とデユーリング線図が分かる。
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| 7週 |
②蒸発操作の物質収支・熱収支と多重効用缶 |
蒸発の熱収支と物質収支と多重効用缶が分かる。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
試験解答
第６章 蒸留操作 ①気液平衡関係 |
気液平衡関係（沸点対組成図とx-y線図）が分かる。
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| 10週 |
②①とラウールの法則 |
法則を適用してx-y平衡関係を計算できる。
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| 11週 |
③単蒸留とレイリーの式 |
単蒸留の原理とレイリー式による計算ができる。
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| 12週 |
④再蒸留の原理と精留の原理 |
再蒸留と精留の原理を説明できる
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| 13週 |
⑤精留塔全体の物質収支,精留塔の操作線 |
精留塔全体と濃縮部の物質収支と操作線の意味ができる。
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| 14週 |
⑥理想段、ｑ線とMcCabe-Thieleと階段作図 |
気液平衡線とｑ線と操作線を用いる理論段数の求め方が分かる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
試験解答と振り返り |
学習内容を振り返り、理解度を点検することができる。
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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 |
| 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 | |
| 蒸留の原理について理解できる。 | 4 | |
| 単蒸留、精留・蒸留装置について理解できる。 | 4 | |
| 蒸留についての計算ができる(ラウールの法則、マッケーブシール法等)。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 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 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 40 | 0 | 0 | 0 | 10 | 0 | 50 |
| 専門的能力 | 40 | 0 | 0 | 0 | 10 | 0 | 50 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |