到達目標
(1) 熱力学の物理量に関する基本問題が解ける.
(2) 熱力学の第一法則に関する基本問題が解ける.
(3) 完全ガスの性質と状態変化に関する基本問題が解ける.
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 | 熱力学の物理量に関する基本問題が正しく解ける. | 熱力学の物理量に関する基本問題が解ける. | 熱力学の物理量に関する基本問題が解けない. |
評価項目2 | 熱力学の第一法則に関する基本問題が正しく解ける | 熱力学の第一法則に関する基本問題が解ける | 熱力学の第一法則に関する基本問題が解けない. |
評価項目3 | 完全ガスの性質と状態変化に関する基本問題が正しく解ける. | 完全ガスの性質と状態変化に関する基本問題が解ける.. | 完全ガスの性質と状態変化に関する基本問題が解けない. |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 1
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機械工学科 到達目標 M1 機械工学科 基礎知識
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教育方法等
概要:
熱力学はエネルギーの形態の変化や変換,ならびに熱の授受にともなう物質の状態変化を巨視的な立場から取り扱う学問であり,動力発生装置である原動機や冷凍機をはじめ,各種のエネルギー関連機械の基本となっている.
本講義では系・熱平衡・単位・状態量などの基礎的事項から始めて,熱力学の第一法則,理想気体,ガスサイクルなどについて学ぶ.
本科目は,大学レベルの教科書を用いて熱力学の基本法則を理解し,理想気体の各種の状態変化が計算できるレベルとなるように到達目標および評価基準を設定する.
授業の進め方・方法:
到達目標(1),(2)については中間試験で,(3)については期末試験で評価する.
「中間試験=45%,期末試験=45%,小テスト=10%」で評点を決定し,60点以上(100点満点)を合格とする.
課題レポート(テキストの章末問題等)の提出を課す.課題レポートそのものは評点に組み入れない.
再評価試験は,評点が36点以上かつ,課題レポートを全部提出している者を対象として,期末試験後に1回だけ実施することがある.再評価試験が70点以上の得点で合格(最終成績60点)とする.
注意点:
学修単位科目であり,1回の講義(90分)あたり90分以上の予習復習をしているものとして講義・演習を進める. 教科書中心の講義を行うので,例題や章末の練習問題を自力で解く努力をすること.
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 |
温度と熱 温度,熱量,比熱と熱容量,顕熱と潜熱
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2週 |
圧力と仕事 圧力,絶対仕事
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3週 |
圧力と仕事 工業仕事
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4週 |
熱力学の第一法則 ジュールの実験,エネルギー保存則
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5週 |
熱力学の第一法則 閉じた系のエネルギーと内部エネルギー
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6週 |
熱力学の第一法則 開いた系のエネルギーとエンタルピー
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7週 |
熱力学の第一法則 定常流動系のエネルギー式
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8週 |
中間試験 第1回から第7回までの範囲で中間試験を行う.
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2ndQ |
9週 |
完全ガス 状態式,内部エネルギー
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10週 |
完全ガス 熱力学の第一法則の式,混合ガス
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11週 |
完全ガス 分子運動論
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12週 |
完全ガスの状態変化 等温変化,等容変化
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13週 |
完全ガスの状態変化 等圧変化,断熱変化
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14週 |
完全ガスの状態変化 ポリトロープ変化
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15週 |
期末試験 第9回から第14回までの範囲で期末試験を行う.
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16週 |
まとめ テスト返却と解答.講義全体のまとめを行う.
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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 | |
評価割合
| 試験 | 小テスト | 合計 |
総合評価割合 | 90 | 10 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 90 | 10 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |