熱力学Ⅰ

科目基礎情報

学校	岐阜工業高等専門学校	開講年度	平成28年度 (2016年度)
授業科目	熱力学Ⅰ
科目番号	0116	科目区分	専門 / 必修
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	機械工学科	対象学年	4
開設期	通年	週時間数	1
教科書/教材	わかりやすい熱力学（一色尚次・北山直方共著、森北出版）， JSMEテキストシリーズ：熱力学（日本機械学会編、丸善）を参考書として薦める。
担当教員	石丸 和博

到達目標

本授業では、1,2,3学年で学ぶ物理の知識や1,2学年で学ぶ化学の知識を基に、熱力学に関する以下の基礎的事項を掲げる。
① 熱力学第１法則（エネルギー式を含む）から熱と仕事の関係を理解し、応用して問題に対処できる。
② 理想気体の性質、および基本的状態変化を理解し、熱量および仕事量を計算できる。
③ 熱力学第２法則の意味（エネルギーの移動・方向性）を理解し、エントロピーを計算できる
④ 水の性質を理解し、飽和表、および圧縮水と過熱蒸気の表、そして蒸気線図を利用して問題に対処できる。

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	熱力学第１法則（エネルギー式を含む）から熱と仕事の関係を説明し、これを応用した問題を（８割以上）解くことができる。	熱力学第１法則（エネルギー式を含む）から熱と仕事の関係を説明し、これを応用した問題を（６割以上）解くことができる。	熱力学第１法則（エネルギー式を含む）から熱と仕事の関係を説明できず、これを応用した問題を解くことができない。
評価項目2	理想気体の性質、および基本的状態変化を説明し、熱量および仕事量を求める問題を（８割以上）解くことができる。	理想気体の性質、および基本的状態変化を説明し、熱量および仕事量を求める問題を（６割以上）解くことができる。	理想気体の性質、および基本的状態変化を説明できず、熱量および仕事量を求める問題を解くことができない。
評価項目3	熱力学第２法則の意味（エネルギーの移動・方向性）を説明し、エントロピーを求める問題を（８割以上）解くことができる。	熱力学第２法則の意味（エネルギーの移動・方向性）を説明し、エントロピーを求める問題を（６割以上）解くことができる。	熱力学第２法則の意味（エネルギーの移動・方向性）を説明できず、エントロピーを求める問題を解くことができない。
評価項目4	水の性質を説明し、飽和表、および圧縮水と過熱蒸気の表、そして蒸気線図を利用した問題を（８割以上）解くことができる。	水の性質を説明し、飽和表、および圧縮水と過熱蒸気の表、そして蒸気線図を利用した問題を（６割以上）解くことができる。	水の性質を説明できず、飽和表、および圧縮水と過熱蒸気の表、そして蒸気線図を利用した問題を解くことができない。

教育方法等

概要:

授業の進め方・方法:

授業は、教科書と板書を中心に行うので、各自学習ノートを充実させること。1,2,3学年に学習した物理のうち特に仕事とエネルギー、1,2学年で学習した化学のうち特に気体の状態方程式と物質量について、十分に復習しておくこと。

注意点:

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	熱力学を学ぶ意義・閉じた系と開いた系
		2週	熱と熱平衡
		3週	単位と記号および状態量と非状態量
		4週	熱と仕事
		5週	絶対仕事および閉じた系の熱力学第一法則
		6週	工業仕事および開いた系の熱力学第一法則
		7週	総合演習（１）
		8週	中間試験
	2ndQ
		9週	理想気体の状態方程式
		10週	比熱・内部エネルギーおよびエンタルピー
		11週	理想気体の状態変化
		12週	理想気体の可逆変化・不可逆変化
		13週	混合気体
		14週	総合演習（２）
		15週	前期期末試験
		16週	期末試験の解答の解説と前期のまとめ
後期
	3rdQ
		1週	熱力学第二法則の表現
		2週	可逆サイクルの熱効率
		3週	カルノーサイクル
		4週	クラウジウス積分
		5週	エントロピー（１）
		6週	エントロピー（２）
		7週	総合演習（３）
		8週	中間試験
	4thQ
		9週	蒸気の一般的性質
		10週	蒸気の状態変化および蒸気線図
		11週	実在気体の状態式
		12週	蒸気に関する計算方法（１）
		13週	蒸気に関する計算方法（２）
		14週	総合演習（４）
		15週	後期期末試験
		16週	期末試験の解答の解説と後期のまとめ

評価割合

	試験	課題	合計
総合評価割合	83	17	100
得点	83	17	100