到達目標
(1) 化学反応速度論・化学平衡論・物質収支論などの諸原理を適用し、化学プロセスにおける物質の変化を合理的かつ経済的に行うための装置設計および操作条件を理解できること。
(2) 化学工学の基礎的な計算問題を解くことができること。
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 | 化学工学Ⅰの内容を用いて、応用的な計算問題を解くことができる。 | 化学工学Ⅰの内容を用いて、基礎的な計算問題を解くことができる。 | 化学工学Ⅰの内容を用いた、基礎的な計算問題を解くことができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
化学プロセスは、エネルギー・資源の有効活用や省資源・再利用など、循環型社会の視点を踏まえて設計・運用する必要がある。本科目では、化学反応速度論・化学平衡論・物質収支論などの基礎原理を用いて、化学プロセスにおける物質の変化を合理的かつ経済的に行うための装置設計および操作条件の考え方を学ぶ。
授業の進め方・方法:
教科書を中心に講義を進める。不足する内容は国内外の専門書を参照し、プリント等で補う。科目の性質上、演習は不可欠であるため、適宜演習問題を課し、到達状況を踏まえて講義の進度や扱いを調整する。必要に応じて小テスト（クイズ）等を実施する。
注意点:
授業外学修のための課題（予習復習，演習課題）を課す。期限を守って必ず提出すること。
関連科目：化学工学II(本科4年)，化学工学III(本科5年)，反応工学(本科5年)，材料工学実験Ⅰ(本科4年)，生物工学実験Ⅰ(本科4年)
評価方法：前期成績および後期成績は、それぞれ定期試験（中間試験および期末試験の平均点）70％、課題（授業外学修）20％、授業態度10％として評価する。課題は、内容の適切さおよび提出状況を踏まえて評価する。原則として、本評価をもとに各学期の成績を決定する。ただし、理解の定着を図るため、追加課題を課す場合がある。追加課題を課した場合は、その結果を踏まえて成績に加点（上限10点）を行い、これを当該学期の成績とする。
前期成績と後期成績の平均を最終成績とし、上限は100点とする。
なお、到達目標の達成状況を確認するため、担当教員が必要と判断した場合に限り、再評価（再試験）を実施することがある。再試験を実施した場合は、本試験と再試験のうち高い得点を試験得点として採用する。
評価基準：学年成績60点以上を合格とする。
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 |
シラバスの説明，化学工学とは |
化学工学の目的を理解できること
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| 2週 |
次元と単位 |
次元と単位を理解できること
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| 3週 |
単位の換算 |
単位の換算ができること
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| 4週 |
数式の単位換算 |
数式の単位換算ができること
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| 5週 |
次元解析 |
次元解析ができること
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| 6週 |
数値計算、グラフの取扱と処理、図積分 |
グラフを用いた数式化や図積分などの数値計算ができること
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| 7週 |
中間試験 |
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| 8週 |
試験の返却と解説 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
物理プロセスの物質収支 |
物理プロセスの物質収支ができること
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| 10週 |
物理プロセスの物質収支 |
物理プロセスの物質収支ができること
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| 11週 |
反応プロセスの物質収支 |
反応プロセスの物質収支ができること
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| 12週 |
反応プロセスの物質収支 |
反応プロセスの物質収支ができること
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| 13週 |
反応プロセスの物質収支 |
反応プロセスの物質収支ができること
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| 14週 |
エネルギー収支 |
エネルギー収支ができること
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| 15週 |
エネルギー収支 |
エネルギー収支ができること
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| 16週 |
試験の返却と解説，前期のまとめ |
前期のまとめ
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
移動現象，流体の流れとは（管径と断面積、流量および流速） |
移動現象，流体の流れを理解できること
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| 2週 |
管を流れる流体の流れの物質収支 |
管を流れる流体の流れの物質収支ができること
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| 3週 |
流れのエネルギー収支 |
流れのエネルギー収支ができること
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| 4週 |
管内の流れのさまざまな性質（層流および乱流、レイノルズ数） |
管内の流れのさまざまな性質を理解できること
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| 5週 |
摩擦などによる流れのエネルギー損失 |
摩擦などによる流れのエネルギー損失を理解できること
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| 6週 |
流体輸送機に与える動力の計算 |
流体輸送機に与える動力の計算ができること
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| 7週 |
流体輸送機に与える動力の計算 |
流体輸送機に与える動力の計算ができること
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
試験の返却と解説，熱の移動，フーリエの法則 |
熱の移動およびフーリエの法則を理解できること
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| 10週 |
熱伝導による熱の移動 |
熱伝導（平板・複合壁）による熱の移動を理解できること
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| 11週 |
熱伝導による熱の移動 |
熱伝導（円筒壁）による熱の移動を理解できること
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| 12週 |
対流による熱の移動 |
対流による熱の移動を理解できること
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| 13週 |
対流による熱の移動 |
対流による熱の移動を理解できること
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| 14週 |
熱交換器の設計 |
熱交換器の設計ができること
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| 15週 |
熱交換器の設計 |
熱交換器の設計ができること
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| 16週 |
試験の返却と解説，後期のまとめ |
後期のまとめ
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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 | 化学・生物系分野 | 化学工学 | SI単位への単位換算ができる。 | 4 | 前3,前4,前5 |
| 化学反応を伴う場合と伴わない場合のプロセスの物質収支を計算できる。 | 4 | 前9,前10,前11,前12,前13 |
| 化学プロセスで変化する熱量や温度の計算ができる。 | 4 | 前3,前14,前15,後10,後11,後12,後13,後14,後15 |
| 伝熱形態の違いを理解し、説明できる。 | 4 | 後9,後10,後11,後12,後13 |
| 管内を流れる流体の流速や流量を計算できる。 | 4 | 後1,後2,後3 |
| レイノルズ数を計算し、流れの状態が層流か乱流か判断できる。 | 4 | 後4 |
| 流れのエネルギー収支を理解し、エネルギー損失や流体輸送動力を計算できる。 | 4 | 後5,後6,後7 |
評価割合
| 試験 | 課題 | 授業態度 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 20 | 10 | 100 |
| 専門的能力 | 70 | 20 | 10 | 100 |