到達目標
1.化学工学の物理用の単位換算および物質およびエネルギー(熱)についての収支計算ができる。
2.流体の流れと熱移動, 蒸留の単位操作に関する基本的事項の説明と計算ができる。
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 | 化学工学の物理用の単位換算および物質およびエネルギー(熱)についての収支計算を正確に解くことができる。 | 化学工学の物理用の単位換算および物質およびエネルギー(熱)についての収支計算ができる。 | 化学工学の物理用の単位換算および物質およびエネルギー(熱)についての収支計算ができない。 |
評価項目2 | 流体の流れと熱移動, 蒸留の単位操作に関する基本的事項が明確に説明でき、計算を正確にできる。 | 流体の流れと熱移動, 蒸留の単位操作に関する基本的事項の説明と計算ができる。 | 流体の流れと熱移動, 蒸留の単位操作に関する基本的事項の説明と計算ができない。 |
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:
単位操作、物質収支、流動、伝熱、蒸留、吸収(基礎)についてまでを学ぶ。
授業の進め方・方法:
講義および演習を組み合わせて行う。
内容に応じた演習問題を課題として出し、提出を求める。
注意点:
中間および定期試験の時間は90分とし、関数電卓を使用して行う。
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 |
化学プロセスと化学工学について |
化学プロセスの必要性・重要性について理解する
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2週 |
単位操作 |
単位操作について理解する。
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3週 |
物理量と単位系,単位の換算 |
単位換算に関する演習問題が解けるようにする。
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4週 |
物理量と単位系,単位の換算続き,次元解析法 |
単位換算および次元解析法について理解する。
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5週 |
物質収支計算-物理的操作 |
物質収支計算(物理的操作)について理解する。
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6週 |
物質収支計算-反応操作 |
物質収支計算(反応操作)について理解する。
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7週 |
エネルギー(熱)収支計算-エンタルピー収支,物理的過程 |
物理的過程におけるエンタルピー収支について理解する。
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8週 |
エネルギー(熱)収支計算-エンタルピー収支,反応過程 |
化学反応過程におけるエンタルピー収支について理解する。
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2ndQ |
9週 |
前期中間試験 |
物質収支、単位換算までの範囲を理解する。
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10週 |
流体の流れの物質収支,連続の式,エネルギー収支 |
流体の流れに関する物質収支について理解する。
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11週 |
ベルヌーイの式,機械的エネルギー収支式 |
ベルヌーイの式について理解する。
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12週 |
流体の流動状態,層流と乱流,円管内の流速分布 |
流体の流動状態について理解する。
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13週 |
流体の流動状態,層流と乱流,円管内の流速分布 |
流体の流動状態に関する演習問題が解けるようにする。
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14週 |
摩擦などによる流れのエネルギー損失,摩擦損失と圧力降下 |
流体に関するエネルギー損失について理解する。
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15週 |
摩擦以外のエネルギー損失,流体輸送機の動力 |
流体輸送機の動力について理解する。
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16週 |
定期試験 |
流動までの範囲を理解する。
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後期 |
3rdQ |
1週 |
グラフと数式の取扱い-両対数方眼紙,方対数方眼紙,図積分法,試算法 |
グラフの基本的な読み方、描きかたについて理解する。
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2週 |
熱伝導による熱の移動,フーリエの法則,平板内の熱伝導 |
フーリエの法則、伝熱について理解する。
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3週 |
多層平板内の熱伝導,円筒状固体内の熱伝導 |
平板内の熱伝導について理解する。
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4週 |
対流による熱の移動,境膜伝熱係数と総括伝熱係数 |
対流伝熱について理解する。
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5週 |
対流による熱の移動,境膜伝熱係数と総括伝熱係数 |
境膜伝熱係数と総括伝熱係数について理解する。
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6週 |
熱交換器の設計計算,対数平均温度差,伝熱面積 |
熱交換器の設計について理解する。
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7週 |
放射による熱の移動,角関係 |
放射伝熱について理解する。
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8週 |
蒸留(1)-蒸留操作の原理,気液平衡関係,ラウールの法則,比揮発度 |
蒸留の原理について理解する。
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4thQ |
9週 |
蒸留(2)-単蒸留装置,回分蒸留における物質収支 |
蒸留の物質収支について理解する。
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10週 |
蒸留(3)-連続蒸留装置,物質収支と操作線,還流比 |
単蒸留、連続蒸留の違いについて理解する。
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11週 |
後期中間試験 |
伝熱までの範囲を理解する
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12週 |
蒸留(4)-連続蒸留装置,q-線,理論段数 |
蒸留に関する作図について理解する。
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13週 |
蒸留(5)-多段式連続蒸留塔の設計計算,マッケーブ‐シーレ法(階段作図法) |
蒸留に関する作図および計算について理解する。
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14週 |
ガス吸収 ヘンリーの法則、吸収速度 |
ガス吸収現象について理解する。
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15週 |
ガス吸収(2) 二重境膜説、移動速度 |
二重境膜説について理解する。
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16週 |
定期試験 |
蒸留~ガス吸収までの範囲を理解する
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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 | 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 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |