化学工学Ⅰ

科目基礎情報

学校 福井工業高等専門学校 開講年度 2017
授業科目 化学工学Ⅰ
科目番号 0085 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 物質工学科 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 橋本健治「ベーシック化学工学」化学同人
担当教員 加藤 敏

到達目標

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て,化学プロセスにおける物質の変化を最も合理的・経済的に行わせるために必要な装置設計とその操作条件を理解する。
(1) 化学プロセス中の物質収支・エネルギー収支に関する基礎的な問題を解くことができること。
(2) 化学プロセスにおける流動に関する基礎的な問題を解くことができること。
(3) 化学プロセスにおける伝熱に関する基礎的な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1化学工学Iについての応用的な計算ができる化学工学Iについての基礎的な計算ができる化学工学Iについての基礎的な計算ができない
評価項目2
評価項目3

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・再利用などの循環型社会を意識しなければならない。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て,化学プロセスにおける物質の変化を最も合理的・経済的に行わせるために必要な装置設計とその操作条件を理解する。
授業の進め方・方法:
教科書を中心に講義を進めるが,その不足部分は国内外の専門書を参考にしてプリント等で補う。科目の性質上,演習が必要不可欠なので随時演習問題を課し,内容の理解度を見ながら講義を進め,適時クイズなどを行う。
注意点:
授業外学修のための課題(予習復習、授業内容に関する調査・考察)を課す。
期限を守って必ず提出すること。

授業計画

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
2週 次元と単位 次元と単位が理解できる
3週 単位の換算 単位の換算ができる
4週 数式の単位換算 数式の単位換算ができる
5週 次元解析 次元解析ができる
6週 数値計算 図積分などの数値計算ができる
7週 グラフの取扱と処理 グラフを用いて数式化できる
8週 中間試験
2ndQ
9週 試験の返却と解説,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
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
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
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
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
14週 エネルギー収支 エネルギー収支ができる
15週 期末試験
16週 試験の返却と解説,前期のまとめ 前期のまとめ
後期
3rdQ
1週 移動現象,流体の流れとは 移動現象,流体の流れが理解できる
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
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
4週 管内の流れのさまざまな性質 管内の流れのさまざまな性質が理解できる
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が理解できる
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
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
8週 中間試験
4thQ
9週 試験の返却と解説,熱の移動とは 熱の移動が理解できる
10週 熱伝導による熱の移動 熱伝導による熱の移動が理解できる
11週 熱伝導による熱の移動 熱伝導による熱の移動が理解できる
12週 対流による熱の移動 対流による熱の移動が理解できる
13週 熱交換器の設計 熱交換器の設計ができる
14週 熱交換器の設計 熱交換器の設計ができる
15週 期末試験
16週 試験の返却と解説,後期のまとめ 後期のまとめ

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。5前2,前3,前4
物質の流れと物質収支についての計算ができる。5前9,前10
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の計算ができる。5前11,前12,前13
管径と流速・流量・レイノルズ数の計算ができ、流れの状態(層流・乱流)の判断ができる。5後1,後4
流れの物質収支の計算ができる。5後2
流れのエネルギー収支やエネルギー損失の計算ができる。5後3,後5
流体輸送の動力の計算ができる。5後6,後7
熱交換器の構造、熱収支について説明できる。5後13,後14
熱伝導による熱流量について説明できる。5後10,後11
熱交換器内の熱流量について説明できる。5後13,後14
放射伝熱について説明できる。5後9

評価割合

試験提出物合計
総合評価割合8020100
専門的能力8020100
000
000