到達目標
1.ガスを対象としたサイクル（カルノー、オットー、ディーゼル、サバテ、スターリング、ブレイトン、ブレイトン再熱、ブレイトン再生）について説明でき、また、それぞれのサイクルにおいて熱効率を計算できる。
②蒸気の状態量を蒸気表から読み取り、飽和、湿り、過熱蒸気の状態量を計算できる。
3.ランキンサイクルについて、ＴＳ線図を示して説明し、熱効率の計算ができる。
4.ランキン再生サイクルについてＴＳ線図を示して説明し、熱効率の計算ができる。
5.ランキン再熱サイクルについてＴＳ線図を示して説明し、熱効率の計算ができる。
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 | すべてのガスサイクルのＰＶ線図、ＳＴ線図を示し、熱効率を求める式を導出することができる。 | カルノー、オットー、ディーセルサイクルといった主要なサイクルのＰＶ線図が描け、それらについて熱効率の式を導出することができる。 | 各サイクルにおけるＰＶ線図やＳＴ線図が描けず、また熱効率の式を導出することができない。 |
| 評価項目2 | 飽和蒸気、湿り蒸気、過熱蒸気について理解し、蒸気表から状態量を読むことができ、かつ各状態に合わせて乾き度やエンタルピーの計算ができる。 | 飽和蒸気、湿り蒸気、過熱蒸気について理解し、蒸気表から状態量を読むことができ、少なくとも乾き度を計算ができる。 | 飽和蒸気、湿り蒸気、過熱蒸気について意味が分かっていない。 |
| 評価項目3 | ランキンサイクルのＴＳ線図を示すことができ、蒸気表から読み取った状態量を元に仕事や熱効率の計算を行うことができる。 | ランキンサイクルについてサイクルの形を理解しており、誘導型式の問題から仕事や熱効率を計算することができる。 | ランキンサイクルの形や意味を理解していない。 |
| 評価項目4 | ランキン再生サイクルのＴＳ線図を示すことができ、蒸気表から読み取った状態量を元に仕事や熱効率の計算を行うことができる。 | ランキン再生サイクルについてサイクルの形を理解しており、誘導型式の問題から仕事や熱効率を計算することができる。 | ランキン再生サイクルの形や意味を理解していない。 |
| 評価項目5 | ランキン再熱サイクルのＴＳ線図を示すことができ、蒸気表から読み取った状態量を元に仕事や熱効率の計算を行うことができる。 | ランキン再熱サイクルについてサイクルの形を理解しており、誘導型式の問題から仕事や熱効率を計算することができる。 | ランキン再熱サイクルの形や意味を理解していない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
【授業目的】
１．エンタルピー・エントロピーのような状態量とエネルギー式：熱力学の第一法則や第二法則を理解する。
２．理想気体や蒸気を用いた種々のサイクルを解析し理解する。
【Course Objectives】
１．To understand enthalpy, entropy, energy equations, and the first and second law of thermodynamics.
２．To analyze and understand various cycles using the ideal gas and vapor.
授業の進め方・方法:
【学習方法】
１．シラバスを事前に見て予習をし，疑問点を明確にする。
２．疑問点を授業で解決するように努める。
３．宿題や演習問題とは別に，各自で関連する演習問題などを解き，理解を深めるとともに，疑問点などを整理し質問する。
注意点:
【定期試験の実施方法】
Ⅰ・Ⅱとも中間・期末の2回の定期試験を実施する。
試験時間は80分とする。
持ち込みは電卓を可とする。
【学生へのメッセージ】
熱力学は抽象的な事項や概念が多く，やや難解かもしれない。単に講義を聞くだけでなく，関連の演習問題を解き，それと並行して日常生活で経験する事項に結び付け、より理解を深めてほしい。
学習方法のアドバイスとしては、教科書を熟読し、意味を理解すること。問題を解く際には頭で分かっていても、与式や途中式は省略せず明記し、順序立てて答案を作成すること。また学生から問題の解き方が分からないという質問をよく受けるが、少なくとも質問に来る際には疑問点を明確にしてから来てもらうと、より適切なアドバイスが得られやすい。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
シラバス内容の説明，ガスサイクル（1）内燃機関，カルノーサイクル、オットーサイクル |
1. ガスを対象としたサイクル（カルノー、オットーサイクル）について説明でき、また、それぞれのサイクルにおいて熱効率を計算できる。
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| 2週 |
（2）ディーゼルサイクル |
1. ガスを対象としたサイクル（ディーゼルサイクル）について説明でき、また、それぞれのサイクルにおいて熱効率を計算できる。
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| 3週 |
（3）サバテサイクル |
1. ガスを対象としたサイクル（サバテサイクル）について説明でき、また、それぞれのサイクルにおいて熱効率を計算できる。
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| 4週 |
（4）スターリングサイクル |
1. ガスを対象としたサイクル（スターリングサイクル）について説明でき、また、それぞれのサイクルにおいて熱効率を計算できる。
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| 5週 |
ガスタービン （1）ブレイトンサイクル |
1. ガスを対象としたサイクル（ブレートンサイクル）について説明でき、また、それぞれのサイクルにおいて熱効率を計算できる。
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| 6週 |
（2）再生・再熱サイクル |
1. ガスを対象としたサイクル（再生・再熱サイクル）について説明でき、また、それぞれのサイクルにおいて熱効率を計算できる。
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| 7週 |
（3）まとめと演習 |
1~7週の復習と演習
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
蒸気の性質 （1）一般的性質 |
②蒸気の状態量を蒸気表から読み取り、飽和、湿り、過熱蒸気の状態量を計算できる。
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| 10週 |
（2）圧縮液，飽和蒸気，過熱蒸気の性質 |
②蒸気の状態量を蒸気表から読み取り、飽和、湿り、過熱蒸気の状態量を計算できる。
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| 11週 |
（3）状態変化 |
②蒸気の状態量を蒸気表から読み取り、飽和、湿り、過熱蒸気の状態量を計算できる。
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| 12週 |
（4）水蒸気と蒸気表および蒸気線図 |
②蒸気の状態量を蒸気表から読み取り、飽和、湿り、過熱蒸気の状態量を計算できる。
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| 13週 |
蒸気原動所と蒸気サイクル （1）ランキンサイクル |
3.ランキンサイクルについて、ＴＳ線図を示して説明し、熱効率の計算ができる。
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| 14週 |
（2）再生・再熱サイクル |
4.ランキン再生サイクルについてＴＳ線図を示して説明し、熱効率の計算ができる。
5.ランキン再熱サイクルについてＴＳ線図を示して説明し、熱効率の計算ができる。
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| 15週 |
（3）まとめと演習 |
9~14週の復習と演習
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 熱流体 | 水の等圧蒸発過程を説明できる。 | 3 | 後9,後10 |
| 飽和蒸気、湿り蒸気、過熱蒸気の状態量を計算できる。 | 3 | 後10,後11 |
| 蒸気の状態量を蒸気表および蒸気線図から読み取ることができる。 | 3 | 後12 |
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 |