到達目標
1. 気体の状態方程式について説明できる。
2. 熱力学の第一法則について説明し，応用できる。
3. カルノーサイクルについて説明できる。
4. 熱力学の第二法則について説明し，応用できる。
5. エントロピーの概念を説明できる。
6. 熱の本性を微視的な運動と結びつけて理解し、説明できる。
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 |
| 到達目標
項目1, 6 | 熱の基本的な性質を微視的観点から説明できる。 | 熱の基本的な性質を説明できる。 | 熱の基本的な性質を説明することが困難である。 |
| 到達目標
項目2, 3 | 熱力学の第一法則とカルノーサイクルについて数式で説明できる。 | 熱力学の第一法則とカルノーサイクルについて説明できる。 | 熱力学の第一法則とカルノーサイクルについて説明することが困難である。 |
| 到達目標
項目4, 5 | 熱力学の第二法則とエントロピーについて数式で説明できる。 | 熱力学の第二法則とエントロピーについて説明できる。 | 熱力学の第二法則とエントロピーについて説明することが困難である。 |
学科の到達目標項目との関係
本科学習目標 1
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本科学習目標 3
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創造工学プログラム A1
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創造工学プログラム B2
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教育方法等
概要:
熱力学は工学の各分野における基礎をなすもので，技術者にとって修得しなければならない基礎学力である。高度化，複合化された技術革新時代の課題解決に対応できるように，熱力学の基礎を学習する。
授業の進め方・方法:
【事前事後学習など】講義最初に前回講義内容復習テストを行うので復習しておくこと。
【関連科目】応用物理Ⅰ，電力工学Ⅱ
注意点:
・授業で学んだ熱に関する物理的概念をイメージできるようにすること。
・課題レポートは必ず提出すること。
・試験では関数電卓を持参すること。
【評価方法・評価基準】中間試験、学年末試験を実施する。
中間試験（４０％），学年末試験（４０％），課題レポート（２０％）
成績の評価基準は60点以上を合格とする。
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 |
温度と熱量
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温度と熱量について説明できる。
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| 2週 |
比熱と熱容量
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比熱と熱容量について説明できる。
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| 3週 |
実在気体の性質（気相・液相・固相）と状態方程式
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実在気体の性質（気相・液相・固相）と状態方程式について説明できる。
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| 4週 |
理想気体の分子運動論
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理想気体の分子運動論を数式で説明できる。
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| 5週 |
内部エネルギーとエネルギー等分配則
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内部エネルギーとエネルギー等分配則について説明できる。
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| 6週 |
熱力学の第１法則
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熱力学の第１法則を説明できる。
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| 7週 |
理想気体の比熱
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理想気体の比熱について説明できる。
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| 8週 |
理想気体の等温変化と断熱変化
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理想気体の等温変化と断熱変化について数式で説明できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
熱サイクルと仕事
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熱サイクルと仕事について説明できる。
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| 10週 |
カルノーサイクル
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カルノーサイクルについて説明できる。
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| 11週 |
熱力学の第２法則
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熱力学の第２法則を説明できる。
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| 12週 |
不可逆サイクルの熱効率
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不可逆サイクルの熱効率について説明できる。
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| 13週 |
エントロピー（１） |
エントロピーの役割を説明できる。
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| 14週 |
エントロピー（２）
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エントロピーを数式で説明できる。
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| 15週 |
前期復習
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前期復習の内容を復習する。
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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 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 熱 | 原子や分子の熱運動と絶対温度との関連について説明できる。 | 3 | |
| 時間の推移とともに、熱の移動によって熱平衡状態に達することを説明できる。 | 3 | |
| 物体の熱容量と比熱を用いた計算ができる。 | 3 | |
| 熱量の保存則を表す式を立て、熱容量や比熱を求めることができる。 | 3 | |
| 動摩擦力がする仕事は、一般に熱となることを説明できる。 | 3 | |
| ボイル・シャルルの法則や理想気体の状態方程式を用いて、気体の圧力、温度、体積に関する計算ができる。 | 3 | |
| 気体の内部エネルギーについて説明できる。 | 3 | |
| 熱力学第一法則と定積変化・定圧変化・等温変化・断熱変化について説明できる。 | 3 | |
| エネルギーには多くの形態があり互いに変換できることを具体例を挙げて説明できる。 | 3 | |
| 不可逆変化について理解し、具体例を挙げることができる。 | 3 | |
| 熱機関の熱効率に関する計算ができる。 | 3 | |
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 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |