到達目標
1.熱力学で取り扱う物理量を理解できる
2.熱力学の第一法則と第二法則を理解できる
3.理想気体の特性を理解し、各状態変化において熱計算ができる
4.蒸気の基本的性質を理解し、各状態量を計算できる
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 | 熱力学第一法則、第二法則に関する応用問題を解くことができる。 | 熱力学第一法則、第二法則を理解し、基礎的な問題を解くことができる。 | 左記ができない |
| 評価項目2 | 理想気体の状態式および各状態変化による式の算出ができる。 | 教科書を見ながら、各状態変化に関する問題を解くことができる。 | 左記ができない |
| 評価項目3 | 蒸気の状態量を蒸気表から読み取ることができ、更に計算ができる。 | 蒸気の基礎的性質を説明することができる。 | 左記ができない |
学科の到達目標項目との関係
(D) 専門分野の知識と情報技術を身につける。
説明
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教育方法等
概要:
熱力学は機械工学において重要な科目の一つである。本講義では，熱力学の基礎的事項を理解し，熱に関する工学的知識を学ぶ。さらに熱力学第一法則，第二法則における熱エネルギーの特性を理解し，基本サイクルの解析に発展させる能力を習得する。
授業の進め方・方法:
・授業は板書を用いた講義を中心とし、各章ごとの演習課題を実施する。理解を深めるためには、授業中の質疑やオフィスアワーを利用すること。
注意点:
・各試験においては達成目標に即した内容を出題する。試験問題のレベルは教科書および授業ノートと同程度とする。合格点は60点以上とする。
・本科目は5年熱力演習、専攻科科目である流体機械の基礎となる教科である。
・感染症対策として,e-ラーニング形式の遠隔講義で実施する可能性もある。
なお，「不可」となった学生に対しては，再試験を実施する。
ただし，未提出の課題がある者については再試験を行わない。
事前・事後学習、オフィスアワー
【受講前の準備学習】本科目は、物理Ⅰ（2年）、物理Ⅱ（3年）、応用物理Ⅰ（3年）、材料力学Ⅰ（3年）、工業力学（3年）の学習内容を用いるので適宜復習しておくことが望ましい。
【オフィスアワー】授業当日の16：00～17：00
授業の属性・履修上の区分
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 |
熱力学の基礎的事項
(温度） |
熱力学で扱う物理量を扱うことができる。（温度）
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| 2週 |
熱力学の基礎的事項
(圧力、比容積） |
熱力学で扱う物理量を扱うことができる。（圧力、比容積）
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| 3週 |
熱力学の基礎的事項
(熱量、比熱） |
熱力学で扱う物理量を扱うことができる。（熱量、比熱）
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| 4週 |
熱と仕事の関係 |
熱と仕事の関係を理解できる。
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| 5週 |
内部エネルギー |
内部エネルギーについて理解できる。
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| 6週 |
熱力学の第一法則 |
熱力学第一法則を式で表すことができる。
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| 7週 |
エンタルピー |
エンタルピーと内部エネルギーと仕事の関係を理解できる。
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
熱力学の第二法則と熱効率 |
熱力学の第二法則を理解できる。更に、サイクルと熱効率の関係を理解できる。
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| 10週 |
エントロピー |
エントロピーについて理解できる。
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| 11週 |
理想気体 |
理想気体の状態式を説明できる。
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| 12週 |
一般ガス定数と比熱 |
一般ガス定数を用いて理想気体の状態式を説明できる。
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| 13週 |
理想気体の比熱 |
定容、低圧比熱を説明できる。
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| 14週 |
理想気体の混合 |
理想気体の混合ガスについて説明できる。
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| 15週 |
理想気体の仕事 |
理想気体の仕事（絶対仕事、工業仕事）について説明できる。ＰＶ線図について説明できる。
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| 16週 |
前期末試験 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
理想気体の状態変化 |
等圧変化について説明できる。
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| 2週 |
理想気体の状態変化 |
等積、等温変化について説明できる。
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| 3週 |
理想気体の状態変化 |
断熱、ポリトロープ変化についてできる。
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| 4週 |
理想気体の状態変化 |
理想気体のエントロピーについで説明できる。ＴＳ線図について説明できる。
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| 5週 |
後期中間試験 |
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| 6週 |
ガスサイクル |
カルノーサイクル、オットーサイクルの状態変化を理解し熱効率を計算できる。
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| 7週 |
ガスサイクル |
ディーゼルサイクルの状態変化を理解し熱効率を計算できる。
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| 8週 |
ガスサイクル |
カルノーサイクルの状態変化を理解し熱効率を計算できる。
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| 4thQ |
| 9週 |
ガスサイクル |
サバテサイクルの状態変化を理解し熱効率を計算できる。
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| 10週 |
ガスサイクル |
ブレイトンサイクルの状態変化を理解し熱効率を計算できる。
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| 11週 |
蒸気の基本的性質 |
蒸気の状態変化について説明できる。
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| 12週 |
蒸気の基本的性質 |
飽和蒸気、湿り、過熱蒸気を計算できる。
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| 13週 |
蒸気の基本的性質 |
蒸気表と蒸気線図について説明できる。
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| 14週 |
蒸気機関のサイクル |
ランキンサイクルについて説明できる。
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| 15週 |
学年末試験 |
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| 16週 |
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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
| 前中間試験 | 前期末試験 | 後中間試験 | 学年末試験 | 演習 | レポート | 態度 | 合計 |
| 総合評価割合 | 15 | 20 | 15 | 20 | 10 | 10 | 10 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 15 | 20 | 15 | 20 | 10 | 10 | 0 | 90 |
| その他 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 10 |