化学工学Ⅰ

科目基礎情報

学校	沼津工業高等専門学校	開講年度	2017
授業科目	化学工学Ⅰ
科目番号	0005	科目区分	専門 / 必修
授業形態	授業	単位の種別と単位数	履修単位: 1
開設学科	物質工学科	対象学年	3
開設期	後期	週時間数	2
教科書/教材	化学工学会編 「基礎化学工学」　培風館(1999)
担当教員	竹口 昌之

到達目標

　以下に示す５項目について修得する．(1) 物質収支式を導きだし，解くことができる, (2) エネルギー収支式を導きだし，解くことができる, (3) 機械的エネルギー収支式を導きだし，配管を設計することができる, (4) 圧力・流速・流量の測定法の原理を理解し，測定値より圧力，流速および流量を導くことができる, (5) 伝熱の機構を理解し，伝導伝熱，対流伝熱を説明できる．

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
１．物質収支式を導きだし，解くことができる．	□物質収支式を導きだし，解くことができ，得られた結果を考察できる．	□物質収支式を導きだし，解くことができる．	□物質収支式を導きだし，解くことができない．
２．エネルギー収支式を導きだし，解くことができる．	□エネルギー収支式を導きだし，解くことができ，得られた結果を考察できる．	□エネルギー収支式を導きだし，解くことができる．	□エネルギー収支式を導きだし，解くことができない．
３．機械的エネルギー収支式を導きだし，配管を設計することができる．	□機械的エネルギー収支式を導きだし，配管を設計することができ，得られた結果を考察できる．	□機械的エネルギー収支式を導きだし，配管を設計することができる．	□機械的エネルギー収支式を導きだし，配管を設計することができない．
４．圧力・流速・流量の測定法の原理を理解し，測定値より圧力，流速および流量を導くことができる．	□圧力・流速・流量の測定法の原理を理解し，測定値より圧力，流速および流量を導くことができ，その特徴を説明できる．	□圧力・流速・流量の測定法の原理を理解し，測定値より圧力，流速および流量を導くことができる．	□圧力・流速・流量の測定法の原理を理解し，測定値より圧力，流速および流量を導くことができない．
５．伝熱の機構を理解し，伝導伝熱，対流伝熱を説明できる．	□伝熱の機構を理解し，伝導伝熱，対流伝熱を説明でき，得られた結果を考察できる．	□伝熱の機構を理解し，伝導伝熱，対流伝熱を説明できる．	□伝熱の機構を理解し，伝導伝熱，対流伝熱を説明ができない．

学科の到達目標項目との関係

【本校学習・教育目標（本科のみ）】 2 （自然科学の成果を社会の要請に応えて応用する能力）

教育方法等

概要:

　化学工学とは，実験室的な化学操作を工業的に応用しようとした場合に必要な方策を体系化したものである．これは化学プロセスと呼ばれる物理化学的・電気化学的・機械工学的観点を含めた広い意味での化学・生化学変化を与える生産過程を対象とする．本講義ではプロセスを理解するために必要な物質収支，熱収，流体および熱移動を中心に述べる．

授業の進め方・方法:

授業は講義を中心に適宜学習内容について議論を行なう．講義中は集中して聴講すると共に，積極的に議論に参加すること．適宜，レポート・演習課題を課すので，翌週の授業開始時までに週番が回収し，番号順に並び替えて提出すること．

注意点:

1.試験や課題レポート等は、JABEE 、大学評価・学位授与機構、文部科学省の教育実施検査に使用することがあります。
2.授業参観される教員は当該授業が行われる少なくとも1週間前に教科目担当教員へ連絡してください。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	シラバスの説明：化学工学とは何か，単位と単位換算	・化学工学について説明できる． ・SI単位について説明できる． ・SI単位に換算できる．
		2週	物質収支(1)	・物理的操作の物質収支を計算できる． ・リサイクルを伴うプロセスの物質収支を計算できる．
		3週	物質収支(2)	・化学反応を伴う物質収支を計算できる．
		4週	エネルギー収支(1)	・標準生成エンタルピーから反応熱を計算できる．
		5週	エネルギー収支(2)	・化学反応を伴うエンタルピー変化を計算できる．
		6週	流体の流れとレイノルズ数（層流・乱流）,円管内の速度分布	・レイノルズ数と層流・乱流の関係を説明できる． ・円管内の速度分布をもとめることができる．
		7週	流体の流れと管内摩擦	・機械的エネルギー収支式を導出できる．
		8週	試験	・これまでの講義内容について筆記試験を通して確認する．
	4thQ
		9週	摩擦係数とFanningの式	・摩擦係数を導出できる． ・機械的エネルギー収支式を用いて化学装置内の流れを設計できる．
		10週	圧力・流速・流量の測定	・マノメーターによる圧力測定の原理を説明できる． ・ピトー管を用いて流量を求めることができる． ・オリフィスメーターを用いて流量を測定できる
		11週	伝熱のしくみと定常伝導伝熱	・３つの伝熱方法について説明できる． ・Fourierの法則について説明できる．
		12週	対流伝熱と境膜伝熱係数	・境膜伝熱係数を用いて対流伝熱を説明できる．
		13週	総括伝熱係数の計算法	・伝導伝熱と対流伝熱が混在する伝熱について説明ができる． ・総括伝熱係数を計算できる．
		14週	放射伝熱	・放射伝熱について説明できる．
		15週	試験
		16週	試験解説	・試験の解説を通して機械的エネルギー収支と伝熱速度の取扱いを確認する．

評価割合

	定期試験	課題レポート	合計
総合評価割合	75	25	100
化学工学Ⅰの基礎理解力	75	25	100