到達目標
熱力学の基本法則の概念が理解できる。
船舶で利用される代表的な熱機関の基本構成について理解できる。
代表的な熱機関の動作と熱効率について理解できる。
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 | 熱力学の基本法則について概念と計算方法を説明できる。 | 熱力学の基本法則について概念が説明できる。 | 熱力学の基本法則について概念が一部説明できる。 |
評価項目2 | 往復型内燃機関、ガスタービン、蒸気タービンについて、特徴と基本構成を説明できる。 | 往復型内燃機関、ガスタービン、蒸気タービンについて、基本構成を説明できる。 | 往復型内燃機関、ガスタービン、蒸気タービンについて、基本構成を一部説明できる。 |
評価項目3 | 往復型内燃機関、ガスタービン、蒸気タービンの動作を説明し、理論熱効率を計算できる。 | 往復型内燃機関、ガスタービン、蒸気タービンの動作を説明し、理論熱効率の一部を計算できる。 | 往復型内燃機関、ガスタービン、蒸気タービンの動作の一部を説明できる。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
熱工学は船舶と密接なつながりがあり、船舶を安全に効率的に運用するには、熱工学と熱機関の知識が不可欠である。応用力学Ⅱでは、熱力学の基本法則をもとに、船舶で使用される往復型内燃機関、ガスタービン、蒸気タービンの基本構成や特徴、熱効率について理解し、海事技術者として必須の知識を身につけることを目的とする。
授業の進め方・方法:
講義と演習、および確認のための小テストを繰り返し、無理なく、船舶に関する熱工学・熱機関を修得する。
注意点:
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
熱力学の基礎 |
圧力、比熱、熱容量、理想気体、熱効率など、熱力学の基礎事項について理解する。
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2週 |
仕事と熱 |
移動するエネルギーとしての、仕事や熱について理解する。
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3週 |
熱力学の第1法則 |
閉じた系の熱力学の第1法則について理解し、計算できる。
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4週 |
理想気体と第1法則 |
理想気体の状態方程式と、熱力学の第1および第2基礎式について理解し、計算できる。
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5週 |
理想気体の状態変化(1) |
等積、等圧の2つの変化について、熱力学の2つの基礎式を用いた分析ができる。
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6週 |
理想気体の状態変化(2) |
等温、断熱の2つの変化について、熱力学の2つの基礎式を用いた分析ができる。
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7週 |
開いた系の第1法則 |
開いた系の第1法則を紹介し、エンタルピーを用いた流動の計算方法を理解する。
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8週 |
中間試験 |
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4thQ |
9週 |
カルノーサイクルとエントロピー |
熱効率が最大となるサイクルの一つである、カルノーサイクル、エントロピー、第2法則について理解する。
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10週 |
往復型内燃機関(1) |
ガソリンエンジンの基本構造と特徴、オットーサイクルの熱効率の計算方法について理解する。
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11週 |
往復型内燃機関(2) |
ディーゼルエンジンの基本構造と特徴、ディーゼルサイクルの熱効率の計算方法について理解する。
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12週 |
ガスタービン |
ガスタービンエンジンの基本構造と特性を理解し、ブレイトンサイクルの熱効率の計算方法について理解する。
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13週 |
蒸気の性質 |
蒸気の基本的な性質を理解する。
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14週 |
蒸気タービン |
蒸気タービンの特徴や基本的な構成を説明でき、蒸気タービンの熱効率を計算できる。
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15週 |
期末試験 |
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16週 |
成績確認 |
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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 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |