到達目標
１．ガスおよび気液二相サイクルについて理解すること．
２．冷凍・空調について理解すること．
３．伝熱について理解すること．
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 | ガスおよび気液二相サイクルについて理解し，これに関する問題を解くことができる． | ガスおよび気液二相サイクルについて理解し，これに関する問題をある程度解くことができる． | ガスおよび気液二相サイクルについて理解されず，これに関する問題を解くことができない． |
| 評価項目2 | 冷凍・空調について理解し，これに関する問題を解くことができる． | 冷凍・空調について理解し，これに関する問題をある程度解くことができる． | 冷凍・空調について理解されず，これに関する問題を解くことができない． |
| 評価項目3 | 伝熱について理解し，これに関する問題を解くことができる． | 伝熱について理解し，これに関する問題をある程度解くことができる． | 伝熱について理解されず，これに関する問題を解くことができない． |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 A-4
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JABEE d1
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教育方法等
概要:
この講義は，本校の教育目標のうち「基礎力（専門）」を養う科目である．熱工学は，工業製品のほとんどに関わりをもつ学問であり，機械工学において重要な分野である．授業では，熱機関と熱ポンプ（含冷凍機）のサイクル論，伝熱，ノズル理論，翼理論等についてあつかう．ノズル理論，ガスサイクル，蒸気原動機，冷凍サイクルを終えた後に伝熱理論について講義する．この科目は，公共機関で機械系分野の職業能力開発業務を担当していた教員が，その経験を活かし，熱工学について講義形式で授業を行うものである．
授業の進め方・方法:
熱工学は，4年生で学ぶ工業熱力学よりも更に工学的な問題を扱う．将来，現実の問題を扱うときに本質を見抜く力をつけるためにも，工業熱力学を復習しより深い理解につなげてほしい．なお，毎週水曜日の１6時～１7時をオフィスアワーとするので，質問などがある学生は担当教員の研究室に来ること．
また，次のような自学自習を45時間以上行うこと．
・授業内容を理解するため，予め配布したプリントや教科書で予習する．
・授業内容の理解を深めるため，復習を行う．
・課題を与えるので，レポートを作成する．
・定期試験の準備を行う．
注意点:
授業での到達目標が達成され，専門基礎的な原理の理解と応用力が習得されたかを評価する．成績は定期試験の得点，演習の得点の合計によって評価する．成績の評価は，定期試験，演習・小テストの点数により行う．
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 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス，熱工学の応用事例 |
熱工学の全体像を理解する．
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| 2週 |
ノズル理論（先細ノズル） |
ノズル理論（完全ガスの一次流れ，先細ノズルの臨界流れ）を理解する．
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| 3週 |
ノズル理論（先細末広ノズル） |
ノズル理論（完全ガスの一次流れ，先細ノズルの臨界流れ）を理解する．
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| 4週 |
ガスサイクルによる連続仕事，オットーサイクル・ディーゼルサイクル |
ガスサイクルによる連続仕事，オットーサイクル・ディーゼルサイクルを理解する．
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| 5週 |
サバティサイクル・スターリングエンジンサイクル，内燃機関サイクルの実際 |
サバティサイクル・スターリングエンジンサイクル，内燃機関サイクルの実際を理解する．
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| 6週 |
ガスタービンサイクル，再生・再熱サイクル，ジェットエンジンサイクル |
ガスタービンサイクル，再生・再熱サイクル，ジェットエンジンサイクルを理解する．
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| 7週 |
演習 |
ここまでを理解し，それらに関する問題を解くことができる．
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| 8週 |
前期中間までの復習（前期中間試験） |
前期中間までに習った内容を理解する．
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| 2ndQ |
| 9週 |
蒸気原動機サイクル（ランキンサイクル）・再生ランキンサイクル |
蒸気原動機サイクル（ランキンサイクル），再生ランキンサイクルを理解する．
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| 10週 |
再熱ランキンサイクル，再生・再熱ランキンサイクル |
再熱ランキンサイクル，再生・再熱ランキンサイクルを理解する．
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| 11週 |
冷凍機の構成，各種の冷凍サイクル |
冷凍機の構成，各種の冷凍サイクルを理解する．
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| 12週 |
冷媒と蒸気線図冷媒 |
冷媒と蒸気線図冷媒を理解する．
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| 13週 |
湿り空気の性質と湿り空気線図 |
湿り空気の性質と湿り空気線図を理解する．
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| 14週 |
演習 |
ここまでを理解し，それらに関する問題を解くことができる．
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| 15週 |
前期末間試験 |
前期末までに習った内容を理解する．
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| 16週 |
復習 |
前期末までに習った内容について，自らの課題を認識し修正できる．
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
伝熱工学概論 |
伝熱工学概論を理解する．
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| 2週 |
定常熱伝導 |
定常熱伝導を理解する．
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| 3週 |
定常熱伝導 |
定常熱伝導を理解する．
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| 4週 |
非定常熱伝導 |
非定常熱伝導を理解する．
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| 5週 |
非定常熱伝導 |
非定常熱伝導を理解する．
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| 6週 |
演習 |
ここまでを理解し，それらに関する問題を解くことができる．
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| 7週 |
強制対流熱伝達 |
強制対流熱伝達を理解する．
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| 8週 |
後期中間までの復習（後期中間試験） |
後期中間までに習った内容を理解する．
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| 4thQ |
| 9週 |
強制対流熱伝達 |
強制対流熱伝達を理解する．
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| 10週 |
自然対流熱伝達 |
自然対流熱伝達を理解する．
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| 11週 |
自然対流熱伝達 |
自然対流熱伝達を理解する．
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| 12週 |
放射熱伝達 |
放射熱伝達を理解する．
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| 13週 |
放射熱伝達 |
放射熱伝達を理解する．
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| 14週 |
演習 |
ここまでを理解し，それらに関する問題を解くことができる．
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| 15週 |
学年末試験 |
学年末までに習った内容を理解する．
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| 16週 |
復習 |
学年末までに習った内容について，自らの課題を認識し修正できる．
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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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 熱力学の第一法則を説明できる。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 熱力学の第二法則を説明できる。 | 3 | |
| サイクルの意味を理解し、熱機関の熱効率を計算できる。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| サイクルをT-s線図で表現できる。 | 3 | |
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 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |