Course Objectives
学習目的:熱に関する基礎知識を身に付けるとともに,自然現象や工学技術における熱の役割について理解を深める。
到達目標:
1.熱力学の基本概念と各種物理量の定義・単位を説明できる。
2.熱力学第一法則を理解し,状態変化におけるエネルギーの授受を計算できる。
3.理想気体の性質を理解し,状態変化に伴う熱,仕事,状態量変化を計算できる。
4.熱力学第二法則を理解し,身近な現象や熱機関の特徴を説明できる。
5.熱機関の熱効率を計算できる。
Rubric
| 優 | 良 | 可 | 不可 |
評価項目1 | 熱力学の基本概念と物理量の定義・単位・性質を理解し,記号および数式を用いて的確に表現できる。 | 熱力学の基本概念と物理量の定義・単位・性質を理解している。 | 熱力学で表れる物理量の定義・単位を理解している。 | 左記に達していない。 |
評価項目2 | 熱力学第一法則の一貫した表現に基づき,各種状態変化におけるエネルギーの授受を矛盾なく説明し,正確に計算できる。 | 熱力学第一法則に基づき,各種状態変化におけるエネルギーの授受を計算できる。 | 熱力学第一法則に基づき,エネルギーの授受を計算できる。 | 左記に達していない。 |
評価項目3 | 理想気体の性質を理解し,状態変化に関する関係式を導出できる。 | 理想気体の状態変化に関する関係式を用いて,エネルギーの授受と状態量変化を計算できる。 | 理想気体の状態方程式に基づき状態量を計算できる。 | 左記に達していない。 |
評価項目4 | 熱力学第二法則を理解し,理想的な状態変化と現実の状態変化の違いを説明できる。 | 身近な現象や装置の特徴を熱力学第二法則の観点から説明できる。 | 身近な不可逆過程を例示できる。 | 左記に達していない。 |
評価項目5 | カルノーサイクルについて説明でき,カルノー熱機関の熱効率を導出できる。 | 一般的な熱機関およびカルノー熱機関の熱効率を計算できる。 | 熱機関の熱効率の定義を説明できる。 | 左記に達していない。 |
Assigned Department Objectives
Teaching Method
Outline:
一般・専門の別:専門
学習の分野:エネルギーと流れ
必修・履修・履修選択・選択の別:必修
基礎となる学問分野:工学/機械工学/熱工学
学科学習目標との関連:本科目は機械工学科学習目標「(2)エネルギーと流れ,材料と構造,運動と振動,設計と生産・管理,情報と計測・制御,機械とシステムに関する専門技術分野の知識を修得し,工学現象の解析や機械の設計・製作に応用できる能力を身につける。」に相当する科目である。
技術者教育プログラムとの関連:本科目が主体とする学習・教育到達目標は「(A)技術に関する基礎知識の深化,A-2:「材料と構造」,「運動と振動」,「エネルギーと流れ」,「情報と計測・制御」,「設計と生産・管理」,「機械とシステム」に関する専門技術分野の知識を修得し,説明できること」である。
授業の概要:本科目は基礎科学に対応する学問であり,科学的思考を養う。熱エネルギーと仕事の相互変換および物質の状態変化の基礎について,工学技術への応用も考慮して解説する。
Style:
授業の方法:授業は板書を中心に進め,できるだけ丁寧に解説を行う。また,多くの演習問題を通して基礎理論の理解が深まるように配慮する。本科目は前期開講科目である。
成績評価方法:2回の定期試験の成績を同等に評価し(定期試験70%),これに演習と時間外の課題(30%)を加えた総合評価とする。試験には,教科書,ノートの持ち込みは許可しない。成績が60点未満の学生に対して再試験を実施する場合がある。その場合,定期試験と再試験の平均点を試験分として成績を再評価する。ただし,再評価による成績の上限は60点とする。なお,再試験の実施および受験資格は,該当者の学習態度を踏まえて判断する。
Notice:
履修上の注意:本科目は「授業時間外の学習を必修とする科目」である。1単位あたり授業時間として15単位時間開講するが,これ以外に30単位時間の学習が必修となる。これらの学習については担当教員の指示に従うこと。必修科目であり,課程修了には履修(欠課時間数が所定授業時間数の3分の1以下)が必須となる。
履修のアドバイス:熱力学は機械工学の基盤をなす重要な力学の1つである。基礎科目の内容をしっかり理解しておくことが望ましい。
基礎科目:物理Ⅱ(2年),微分積分Ⅰ(2),微分積分Ⅱ(3)
関連科目:熱力学Ⅱ(4年),流体工学Ⅰ,Ⅱ(4),熱機関(5),流体機械(5),伝熱工学(5),エネルギーシステム工学(専1),流体力学(専2)
受講上のアドバイス:暗記ではなく,知識を積み上げながら理解することが重要である。演習や課題には意欲的に取り組み,自ら考え理解を深めること。20分を越える遅刻・早退は1欠課,65分を超える遅刻・早退は2欠課とする。
Course Plan
|
|
|
Theme |
Goals |
2nd Semester |
3rd Quarter |
1st |
本年度は開講しない。 |
|
2nd |
|
|
3rd |
|
|
4th |
|
|
5th |
|
|
6th |
|
|
7th |
|
|
8th |
|
|
4th Quarter |
9th |
|
|
10th |
|
|
11th |
|
|
12th |
|
|
13th |
|
|
14th |
|
|
15th |
|
|
16th |
|
|
Evaluation Method and Weight (%)
| 試験 | 課題 | Total |
Subtotal | 70 | 30 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 70 | 30 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |