到達目標
1． 各種サイクルの熱効率，出力等を求めることができる．
2． 蒸気を用いたサイクルの熱効率，成績係数等の計算ができる．
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 | サイクルの意味を理解して熱機関の熱効率を計算でき、各サイクルの性能を比較できる． | サイクルの意味を理解し、熱機関の熱効率を計算できる． | サイクルの意味を説明できない． |
| 評価項目2 | 蒸気の状態量の変化を蒸気表および蒸気線図から読み取ることができる． | 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． | 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ない． |
学科の到達目標項目との関係
準学士課程（本科１〜５年）学習教育目標 （２）
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JABEE基準 (d-2a)
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JABEE基準 (d-2b)
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システム創成工学教育プログラム学習・教育目標 D-1
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教育方法等
概要:
熱工学の基礎となる理想気体および蒸気の性質について解説する．その利用として，各種サイクルの理論熱効率および実際の装置について説明する．これを通して，基礎の理解に基づいた実際の装置の把握を目的とする．
授業の進め方・方法:
座学による講義および課題を用いた演習を組み合わせて授業を行う．
注意点:
関連科目：物理，化学，エネルギ基礎力学（３年次）
学習指針：適宜，提供する演習問題を自ら解くことが，この教科の理解を助ける．また，そのことを通して，知識に偏るのではなく，常識的な素養を身に付けることが本教科の学習上重要である．
自己学習：教科書の章末問題を継続的に解くことが重要である．また，自分に合った演習問題集を購入し，問題を解くことで理解を深めるように工夫する．
事前学習：あらかじめ授業内容に該当する部分の教科書を読み，理解できるところ，理解できないところを明らかにしておくこと．
事後展開学習：授業で課題を提示するので，指定日時までにTeamsなどLMSを用いて学習記録とともに提出する．（章末問題を解いておく．など）
学修単位の履修上の注意
上記の事前学習・事後展開学習を自学自習として取り組むこと．提出された課題・学習記録を，自学自習部分（30点満点）として評価する．
授業の属性・履修上の区分
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 |
理想気体のサイクル（１） |
各種理論サイクルと実際の内燃機関との関連について説明できる．
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| 2週 |
理想気体のサイクル（２） |
オットーサイクル（定容サイクル）の問題を解ける．
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| 3週 |
理想気体のサイクル（３） |
ディーゼルサイクル（定圧サイクル）の問題を解ける．
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| 4週 |
理想気体のサイクル（４） |
サバテサイクル（複合サイクル）の問題を解ける．
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| 5週 |
理想気体のサイクル（５） |
ジュール・ブレイトンサイクルの問題を解ける．
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| 6週 |
理想気体のサイクル（６） |
スターリングサイクルとエリクソンサイクルの問題を解ける．
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| 7週 |
後期中間試験 |
授業内容を理解し，試験問題に対して正しく解答することができる．
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| 8週 |
試験返却・解答 |
試験問題を見直し，理解が不十分な点を解消する．
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| 4thQ |
| 9週 |
蒸気のサイクル（１） |
蒸気の性質の解説と飽和蒸気表，過熱蒸気表，モリエ線図の活用できる．
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| 10週 |
蒸気のサイクル（２） |
飽和蒸気表，過熱蒸気表，モリエ線図の活用し，問題が解ける．
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| 11週 |
蒸気のサイクル（３） |
ランキンサイクルの問題を解ける．
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| 12週 |
蒸気のサイクル（４） |
再熱サイクルの問題を解ける．
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| 13週 |
蒸気のサイクル（５） |
再生サイクルの問題を解ける．
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| 14週 |
蒸気のサイクル（６） |
冷凍サイクルの問題を解ける．
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| 15週 |
学年末試験 |
授業内容を理解し，試験問題に対して正しく解答することができる．
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| 16週 |
試験返却・解答 |
試験問題を見直し，理解が不十分な点を解消する．
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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 | 熱力学で用いられる各種物理量の定義と単位を説明できる。 | 4 | |
| 閉じた系と開いた系、系の平衡、状態量などの意味を説明できる。 | 4 | |
| 熱力学の第一法則を説明できる。 | 4 | |
| 閉じた系と開いた系について、エネルギー式を用いて、熱、仕事、内部エネルギー、エンタルピーを計算できる。 | 4 | |
| 閉じた系および開いた系が外界にする仕事をp-V線図で説明できる。 | 4 | |
| 理想気体の圧力、体積、温度の関係を、状態方程式を用いて説明できる。 | 4 | |
| 定積比熱、定圧比熱、比熱比および気体定数の相互関係を説明できる。 | 4 | |
| 内部エネルギーやエンタルピーの変化量と温度の関係を説明できる。 | 4 | |
| 等圧変化、等積変化、等温変化、断熱変化、ポリトロープ変化の意味を理解し、状態量、熱、仕事を計算できる。 | 4 | |
| 熱力学の第二法則を説明できる。 | 4 | |
| サイクルの意味を理解し、熱機関の熱効率を計算できる。 | 4 | |
| カルノーサイクルの状態変化を理解し、熱効率を計算できる。 | 4 | |
| エントロピーの定義を理解し、可逆変化および不可逆変化におけるエントロピーの変化を説明できる。 | 4 | |
| サイクルをT-s線図で表現できる。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | 演習課題 | 学習記録 | 合計 |
| 総合評価割合 | 0 | 15 | 15 | 30 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 0 | 15 | 15 | 30 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |