到達目標
この科目は長岡高専の教育目標の(D)と主体的に関わる。
この科目の到達目標と、長岡高専の学習・教育到達目標の関連を、到達目標、評価の重み、学習・教育到達目標との関連の順で次に示す。
①エントロピと有効エネルギの考え方を理解し、身につける。25% (d1)
②ガスサイクルと熱効率を理解し、身につける。25% (d1)
③蒸気動力サイクルを理解し、身につける。25% (d1)
④冷凍サイクルを理解し、身につける。25% (d1)
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 | エントロピと有効エネルギの考え方を理解し、説明できる | エントロピと有効エネルギの考え方を理解している | エントロピと有効エネルギの考え方を理解していない |
| 評価項目2 | ガスサイクルと熱効率を理解し、説明できる | ガスサイクルと熱効率を理解している | ガスサイクルと熱効率を理解していない |
| 評価項目3 | 蒸気動力サイクルを理解し、説明できる | 蒸気動力サイクルを理解している | 蒸気動力サイクルを理解していない |
| 評価項目4 | 冷凍サイクルと熱効率を理解し、説明できる | 冷凍サイクルと熱効率を理解している | 冷凍サイクルと熱効率を理解していない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
物理学を学習し始めた学習者を対象として、熱力学を基礎物理学の一分野としてとらえた観点に立ち、熱力学の基礎問題を確実に解く練習をする。
○関連する科目：熱力学Ⅰ（前年度履修）、環境エネルギー工学（次年度履修）
授業の進め方・方法:
座学および演習である。
注意点:
学習を始めて、まだ日の浅いうちは授業が難しそうに思えるであろう。しかし、熱力学の現象は、誰もが日常生活の中で体験できる自然現象そのものであり、学習するほどに興味が湧いて来るはずだ。
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 |
熱力学の第一法則、第二法則の復習 |
熱力学の第一法則、第二法則を復習する
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| 2週 |
サイクルと機関 |
サイクルの意味を理解する
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| 3週 |
カルノーサイクルとクラウジウスの積分 |
カルノーサイクルの状態変化を理解する
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| 4週 |
有効エネルギ |
有効エネルギについて理解する
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| 5週 |
実在気体 |
実在気体について理解する
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| 6週 |
燃焼 |
燃焼について理解する
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| 7週 |
中間試験 |
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| 8週 |
ガスサイクル① |
理想サイクル、往復式内燃機関について理解する
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| 2ndQ |
| 9週 |
ガスサイクル② |
往復式内燃機関（続き）について理解する
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| 10週 |
ガスサイクル③ |
ガスタービンサイクルについて理解する
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| 11週 |
蒸気動力サイクル① |
ランキンサイクルと熱効率について理解する
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| 12週 |
蒸気動力サイクル② |
再熱・再生ランキンサイクルについて理解する
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| 13週 |
冷凍サイクル① |
蒸気圧縮冷凍サイクルについて理解する
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| 14週 |
冷凍サイクル② |
空気冷凍サイクル、吸収式冷凍サイクルについて理解する
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
期末試験の解説 |
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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 | 機械系分野 | 熱流体 | 熱力学の第一法則を説明できる。 | 4 | |
| 閉じた系と開いた系について、エネルギー式を用いて、熱、仕事、内部エネルギー、エンタルピーを計算できる。 | 4 | |
| 閉じた系および開いた系が外界にする仕事をp-V線図で説明できる。 | 4 | |
| 熱力学の第二法則を説明できる。 | 4 | |
| サイクルの意味を理解し、熱機関の熱効率を計算できる。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| エントロピーの定義を理解し、可逆変化および不可逆変化におけるエントロピーの変化を説明できる。 | 4 | |
| サイクルをT-s線図で表現できる。 | 4 | |
| 分野横断的能力 | 汎用的技能 | 汎用的技能 | 汎用的技能 | 日本語と特定の外国語の文章を読み、その内容を把握できる。 | 3 | |
評価割合
| 中間試験 | 期末試験 | 演習 | 合計 |
| 総合評価割合 | 40 | 40 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 5 | 5 | 5 | 15 |
| 専門的能力 | 30 | 30 | 15 | 75 |
| 分野横断的能力 | 5 | 5 | 0 | 10 |