到達目標
1.実在気体や液体、蒸気の温度および圧力条件における物性値の推算ができる
2.化学プロセスの基本的構成が説明できるとともに、物理的プロセスや化学反応を伴なうプロセスの物質収支計算ができる
3.物理的状態変化に対するエンタルピー収支の取り扱い方が説明できるとともに、熱収支計算ができる
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 | 実在気体や液体、蒸気の温度および圧力条件における物性値の推算が正確にできる。 | 実在気体や液体、蒸気の温度および圧力条件における物性値の推算ができる。 | 実在気体や液体、蒸気の温度および圧力条件における物性値の推算ができない。 |
評価項目2 | 化学プロセスの基本的構成が説明できるとともに、物理的プロセスや化学反応を伴なうプロセスの物質収支計算が正確にできる。 | 化学プロセスの基本的構成が説明できるとともに、物理的プロセスや化学反応を伴なうプロセスの物質収支計算ができる。 | 化学プロセスの基本的構成が説明できるとともに、物理的プロセスや化学反応を伴なうプロセスの物質収支計算ができない。 |
評価項目3 | 物理的状態変化に対するエンタルピー収支の取り扱い方が説明できるとともに、熱収支計算が正確にできる。 | 物理的状態変化に対するエンタルピー収支の取り扱い方が説明できるとともに、熱収支計算ができる。 | 物理的状態変化に対するエンタルピー収支の取り扱い方が説明できるとともに、熱収支計算ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 ④
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JABEE (A)
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教育方法等
概要:
化学工業プロセスにおいてプロセスの合理的設計について学ぶ。授業は教科書に基づいて板書とパワーポイントによって行う。授業時に課題を出題し、提出を求める。
授業の進め方・方法:
1.授業方法は講義を中心とし、例題や課題の解説を含めて進める。適宜、参考資料を配布し、ノートに貼り付けて整理する。
2.評価は、中間試験と定期試験の成績(80%)と提出課題の解答内容(20%)で行う。
3.中間および定期試験の時間は90分とし、関数電卓の使用を許可する。また、指定の持ち込み許可用紙を持込許可とする場合がある。
4.各回の最後に応用力を養う課題を出題し、課題の提出状況と解答内容により課題点を付与する。
注意点:
・試験前にノート提出を実施する。ただし遠隔授業時は実施しないこともある。糸綴じのA4ノートを推奨する。
・多くの化学工業プロセスにおいてプロセスの合理的設計を行うことは極めて重要なことであり、物質収支や熱収支計算がプロセス設計の基礎であることを良く理解してほしい。
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 |
化学プロセスと設計-物質収支、熱収支、化学工学量論、基本設計と詳細設計- 予習:上記授業内容の項目を理解する。 復習:課題の問題を解く。 |
物質収支、熱収支、化学工学量論、基本設計と詳細設計について理解する。
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2週 |
化学プロセスと設計-物理量の取扱いと単位 予習:上記授業内容の項目を理解する。 復習:課題の問題を解く。 |
物理量の取扱いと単位について理解する。
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3週 |
気体の性質 -理想気体、実在気体、状態方程式- 予習:上記授業内容の項目を理解する。 復習:課題の問題を解く。 |
理想気体、実在気体、状態方程式について理解する。
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4週 |
気体の性質 -圧縮係数と対応状態原理- 予習:上記授業内容の項目を理解する。 復習:課題の問題を解く。 |
圧縮係数と対応状態原理について理解する。
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5週 |
蒸気の取り扱い-湿り蒸気、飽和蒸気圧、純液の蒸気圧、Antoineの式- 予習:上記授業内容の項目を理解する。 復習:課題の問題を解く。 |
湿り蒸気、飽和蒸気圧、純液の蒸気圧、Antoineの式について理解する。
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6週 |
蒸気の取り扱い-湿度および湿度図表、溶液の蒸気圧- 予習:上記授業内容の項目を理解する。 復習:課題の問題を解く。 |
湿度および湿度図表、溶液の蒸気圧について理解する。
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7週 |
物質収支の基礎-物理過程の物質収支、定常・非定常状態- 予習:上記授業内容の項目を理解する。 復習:課題の問題を解く。 |
物理過程の物質収支、定常・非定常状態について理解する。
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8週 |
中間試験 予習:これまでの項目を理解する。 復習:解答できなかった問題を復習する。 |
これまでの範囲を理解して、問題に解答する。
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2ndQ |
9週 |
物質収支の基礎-分離および混合に関する収支式、三角図表- 予習:上記授業内容の項目を理解する。 復習:課題の問題を解く。 |
分離および混合に関する収支式、三角図表について理解する。
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10週 |
物質収支の基礎-化学反応および燃焼反応を伴なう場合の物質収支- 予習:上記授業内容の項目を理解する。 復習:課題の問題を解く。 |
化学反応および燃焼反応を伴なう場合の物質収支について理解する。
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11週 |
化学プロセスの物質収支-基本的構成、直列型、循環型プロセス- 予習:上記授業内容の項目を理解する。 復習:課題の問題を解く。 |
基本的構成、直列型、循環型プロセスについて理解する。
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12週 |
直列型プロセスの物質収支-硝酸製造プロセスの設計計算- 予習:上記授業内容の項目を理解する。 復習:課題の問題を解く。 |
硝酸製造プロセスの設計計算法について理解する。
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13週 |
循環型プロセスの物質収支-スチレンおよびメタノール製造プロセスの設計計算- 予習:上記授業内容の項目を理解する。 復習:課題の問題を解く。 |
スチレンおよびメタノール製造プロセスの設計計算法について理解する。
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14週 |
物理的状態変化とエンタルピー収支-エネルギー保存則、実在気体のエンタルピー- 予習:上記授業内容の項目を理解する。 復習:課題の問題を解く。 |
エネルギー保存則、実在気体のエンタルピーについて理解する。
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15週 |
物理的状態変化とエンタルピー収支-混合気体および高圧気体のエンタルピー- 予習:上記授業内容の項目を理解する。 復習:課題の問題を解く。 |
混合気体および高圧気体のエンタルピーについて理解する。
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16週 |
定期(期末)試験 予習:これまでの項目を理解する。 復習:解答できなかった問題を復習する。 |
これまでの範囲を理解して、問題に解答する。
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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 | 課題 | 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 |