熱工学

科目基礎情報

学校	舞鶴工業高等専門学校	開講年度	2017
授業科目	熱工学
科目番号	0118	科目区分	専門 / 選択
授業形態	授業	単位の種別と単位数	履修単位: 1
開設学科	機械工学科	対象学年	5
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	教科書：小山　敏行著　「例題で学ぶ伝熱工学」(森北出版)/教材：適宜プリントを配布/参考書：例えば　J.P.ホールマン著　「伝熱工学（上）（下）」　（ブレイン図書出版）
担当教員	豊田 香

到達目標

①伝熱の基本形態を理解し，各形態における伝熱機構を説明できる。
②フーリエの法則および熱伝導率を説明できる。
③平板および多層平板の定常熱伝導について，熱流束、温度分布、熱抵抗を計算できる。
④対流を伴う平板の定常熱伝導について，熱流束、温度分布、熱通過率を計算できる。
⑤ニュートンの冷却法則および熱伝達率を説明できる。
⑥自然対流と強制対流，層流と乱流，温度境界層と速度境界層，局所熱伝達率と平均熱伝達率を説明できる。
⑦平板に沿う流れ，円管内の流れ，円管群周りの流れなどについて，熱伝達関係式を用いることができる。
⑧黒体の定義を説明できる。
⑨プランクの法則，ステファン・ボルツマンの法則，ウィーンの変位則を説明できる。
⑩単色ふく射率および全ふく射率を説明できる。

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
評価項目1	伝熱の基本形態を本質から十分に理解し，各形態における伝熱機構を説明できる。	伝熱の基本形態を理解し，各形態における伝熱機構を説明できる。	伝熱の基本形態を理解できない、また各形態における伝熱機構を説明できない。
評価項目2	フーリエの法則および熱伝導率を十分に説明できる。	フーリエの法則および熱伝導率を説明できる。	フーリエの法則および熱伝導率を説明できない。
評価項目3	平板および多層平板の定常熱伝導について，熱流束、温度分布、熱抵抗を十分に計算できる。	平板および多層平板の定常熱伝導について，熱流束、温度分布、熱抵抗を計算できる。	平板および多層平板の定常熱伝導について，熱流束、温度分布、熱抵抗を計算できない。
評価項目4	対流を伴う平板の定常熱伝導について，熱流束、温度分布、熱通過率を十分に計算できる。	対流を伴う平板の定常熱伝導について，熱流束、温度分布、熱通過率を計算できる。	対流を伴う平板の定常熱伝導について，熱流束、温度分布、熱通過率を計算できない。
評価項目5	ニュートンの冷却法則および熱伝達率を十分に説明できる。	ニュートンの冷却法則および熱伝達率を説明できる。	ニュートンの冷却法則および熱伝達率を説明できない。
評価項目6	自然対流と強制対流，層流と乱流，温度境界層と速度境界層，局所熱伝達率と平均熱伝達率を十分に説明できる。	自然対流と強制対流，層流と乱流，温度境界層と速度境界層，局所熱伝達率と平均熱伝達率を説明できる。	自然対流と強制対流，層流と乱流，温度境界層と速度境界層，局所熱伝達率と平均熱伝達率を説明できない。
評価項目7	平板に沿う流れ，円管内の流れ，円管群周りの流れなどについて，熱伝達関係式を十分に用いることができる。	平板に沿う流れ，円管内の流れ，円管群周りの流れなどについて，熱伝達関係式を用いることができる。	平板に沿う流れ，円管内の流れ，円管群周りの流れなどについて，熱伝達関係式を用いることができない。
評価項目8	黒体の定義を十分に説明できる。	黒体の定義を説明できる。	黒体の定義を説明できない。
評価項目9	ウィーンの変位則を十分に説明できる。	プランクの法則，ステファン・ボルツマンの法則，ウィーンの変位則を説明できる。	プランクの法則，ステファン・ボルツマンの法則，ウィーンの変位則を説明できない。
評価項目10	単色ふく射率および全ふく射率を十分に説明できる。	単色ふく射率および全ふく射率を説明できる。	単色ふく射率および全ふく射率を説明できない。

教育方法等

概要:

授業の進め方・方法:

講義を中心に授業を進め説明する。理解を深めるため，適宣演習問題も解答する。小テストを課することもあるので，電卓は必ず持参すること。

注意点:

毎授業には電卓を持参すること。
成績の評価方法は年2回の試験の平均値で定期試験結果（60％），演習，小テストおよび必要に応じて課すレポート課題に対する解答の内容の評価（40％）の合計をもって総合成績とする。
到達目標に基づき，熱伝導，熱伝達，ふく射など各項目の到達度を評価基準とする。
【学生へのメッセージ】
　　日常生活で出会う伝熱現象に興味を持ち，学習した事項とどのように関連するかを常に考えて欲しい。
流体の力学とも密接に関係しているので，関連する式を理解しておくことが重要です。
教 員 名　豊田　香
研 究 室　Ａ棟３階（Ａ-313）
内線電話　8936
e-mail: [e-mail]

授業計画

		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，伝熱の基本形態，熱伝導	①伝熱の基本形態を理解し，各形態における伝熱機構を説明できる。 ②フーリエの法則および熱伝導率を説明できる。
		2週	熱伝導	③平板および多層平板の定常熱伝導について，熱流束、温度分布、熱抵抗を計算できる。
		3週	熱伝導	②フーリエの法則および熱伝導率を説明できる。 ③平板および多層平板の定常熱伝導について，熱流束、温度分布、熱抵抗を計算できる。
		4週	対流熱伝達	⑤ニュートンの冷却法則および熱伝達率を説明できる。 ⑥自然対流と強制対流，層流と乱流，温度境界層と速度境界層，局所熱伝達率と平均熱伝達率を説明できる。
		5週	対流熱伝達	⑥自然対流と強制対流，層流と乱流，温度境界層と速度境界層，局所熱伝達率と平均熱伝達率を説明できる。
		6週	対流熱伝達	⑦平板に沿う流れ，円管内の流れ，円管群周りの流れなどについて，熱伝達関係式を用いることができる。
		7週	演習
		8週	前期中間試験
	2ndQ
		9週	対流熱伝達	⑦平板に沿う流れ，円管内の流れ，円管群周りの流れなどについて，熱伝達関係式を用いることができる。
		10週	対流熱伝達	⑥自然対流と強制対流，層流と乱流，温度境界層と速度境界層，局所熱伝達率と平均熱伝達率を説明できる。
		11週	対流熱伝達	④対流を伴う平板の定常熱伝導について，熱流束、温度分布、熱通過率を計算できる。
		12週	演習
		13週	ふく射	⑧黒体の定義を説明できる。 ⑨プランクの法則，ステファン・ボルツマンの法則，ウィーンの変位則を説明できる。
		14週	ふく射	⑩単色ふく射率および全ふく射率を説明できる。
		15週	演習
		16週

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	伝熱の基本形態を理解し、各形態における伝熱機構を説明できる。	3	前1
				フーリエの法則および熱伝導率を説明できる。	3	前1
				平板および多層平板の定常熱伝導について、熱流束、温度分布、熱抵抗を計算できる。	3	前2,前3
				対流を伴う平板の定常熱伝導について、熱流束、温度分布、熱通過率を計算できる。	3	前4,前11
				ニュートンの冷却法則および熱伝達率を説明できる。	3	前5
				自然対流と強制対流、層流と乱流、温度境界層と速度境界層、局所熱伝達率と平均熱伝達率を説明できる。	3	前4,前10
				平板に沿う流れ、円管内の流れ、円管群周りの流れなどについて、熱伝達関係式を用いることができる。	3	前6
				黒体の定義を説明できる。	3	前13
				プランクの法則、ステファン・ボルツマンの法則、ウィーンの変位則を説明できる。	3	前14
				単色ふく射率および全ふく射率を説明できる。	3	前13,前15

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	60	0	0	0	40	0	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	60	0	0	0	40	0	100
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0