到達目標
１．伝導伝熱について理解する．
２．熱伝達について理解する．
３．放射伝熱について理解する．
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 | 伝導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． | 伝導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． | 伝導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． |
| 評価項目2 | 伝達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． | 伝達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． | 伝達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． |
| 評価項目3 | 放射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． | 放射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． | 放射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
説明
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JABEE d1
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教育方法等
概要:
熱移動現象に関係しない工学問題はほとんどなく，熱・物質移動現象を理解することは大変重要である．本講義は，熱エネルギ移動解析に不可欠である熱伝導，熱伝達，熱放射および物質移動によるエネルギ移動について講義する．
この科目は, 民間企業でディーゼルエンジン, ボイラーなどの運転及び施工管理を担当していた教員が，その経験を活かし，熱及び物質移動論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:
熱物質移動は，熱力学を基本とすると共に流体力学と大きく関連する．熱力学および流体力学を受講し，基礎知識を身につけた上で受講することが望ましい．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６０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（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．
・毎時間，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，レポート，演習・小テストの得点の合計によって評価する．
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 |
第 １週： ガイダンス，伝熱概論 |
伝熱の応用先について理解し説明できる．
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| 2週 |
第 ２週： 伝熱の三形態 |
伝熱の三形態について理解し説明できる．
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| 3週 |
第 ３週： 定常熱伝導 |
定常熱伝導について理解し説明できる．
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| 4週 |
第 ４週： 二次元熱伝導 |
二次元定常熱伝導について理解し説明できる．
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| 5週 |
第 ５週： 非定常熱伝導 |
非定常熱伝導について理解し説明できる．
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| 6週 |
第 ６週： 強制対流熱の流れ状態 |
強制対流熱の流れ状態について理解し説明できる．
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| 7週 |
第 ７週： 強制対流熱伝達 層流 |
強制対流熱伝達 層流について理解し説明できる．
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| 8週 |
第 ８週： 強制対流熱伝達 乱流 |
強制対流熱伝達 乱流について理解し説明できる．
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| 4thQ |
| 9週 |
第 ９週： 物体まわりの熱伝達 |
物体まわりの熱伝達について理解し説明できる．
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| 10週 |
第１０週： 自然対流熱伝達 |
自然対流熱伝達について理解し説明できる．
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| 11週 |
第１１週： 相変化を伴う熱伝達 凝縮 |
相変化を伴う熱伝達 凝縮について理解し説明できる．
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| 12週 |
第１２週： 相変化を伴う熱伝達 沸騰 |
相変化を伴う熱伝達 沸騰について理解し説明できる．
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| 13週 |
第１３週： 放射の性質・放射伝熱 |
放射の性質・放射電熱について理解し説明できる．
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| 14週 |
第１４週： 物質移動 |
物質移動について理解し説明できる．
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| 15週 |
第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。 | 5 | |
| 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。 | 5 | |
| 熱力学の第一法則を説明できる。 | 5 | |
| 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。 | 5 | |
| 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。 | 5 | |
| 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。 | 5 | |
| 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。 | 5 | |
| 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。 | 5 | |
| 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。 | 5 | |
| 熱力学の第二法則を説明できる。 | 5 | |
| サイクルの意味を理解し、熱機関の熱効率を計算できる。 | 5 | |
| 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。 | 5 | |
| 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。 | 5 | |
| サイクルをT-s線図で表現できる。 | 5 | |
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 |