熱工学

科目基礎情報

学校 呉工業高等専門学校 開講年度 平成28年度 (2016年度)
授業科目 熱工学
科目番号 0005 科目区分 専門 / 選択必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 機械工学科 対象学年 4
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 倉林・寺崎・永井・伊藤共著「工業熱力学」 (朝倉書店)
担当教員 高田 一貴

到達目標

1.熱力学第一法則について説明でき,関連する問題が解けること.
2.理想気体について説明でき,関連する問題が解けること.
3.熱力学第二法則について説明でき,関連する問題が解けること.
4.有効エネルギーについて説明でき,関連する問題が解けること.
5.実在気体(蒸気)について説明でき,関連する問題が解けること.
6.熱力学の一般関係式について説明でき,関連する問題が解けること.
7.ガスサイクルについて説明でき,関連する問題が解けること.

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熱力学第一法則,第二法則について詳細に説明でき,関連する問題を解くことが適切にできる熱力学第一法則,第二法則について説明でき,関連する問題を解くことができる熱力学第一法則,第二法則について説明できず,関連する問題を解くことができない
評価項目2有効エネルギーについて詳細に説明でき,関連する問題を解くことが適切にできる有効エネルギーについて説明でき,関連する問題を解くことができる有効エネルギーについて説明できず,関連する問題を解くことができない
評価項目3熱力学の一般関係式について詳細に説明でき,関連する問題を解くことが適切にできる熱力学の一般関係式について説明でき,関連する問題を解くことができる熱力学の一般関係式について説明できず,関連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

教育方法等

概要:
 機械技術者に必要とされる熱工学に関する基礎的知識について理解し,より高度な技術の開発や新しい技術に対応できる能力を養成する.熱は,エネルギーの一種であり,火力発電所,各種のエンジン,冷凍機等,その関連する分野はきわめて広い.第4学年では,熱力学の基本的事項について学習する.本授業は進学と就職に関連する.

授業の進め方・方法:
講義および演習を基本とする.
注意点:
 熱工学は機械工学の基礎的科目の1つであり.熱意をもって学習に取り組んでもらいたい.事前に教科書などを熟読し,疑問点を明確にし,授業を受けること.質問がある場合には,放課後やオフィスアワーを利用して積極的に質問にくること.

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 基礎的事項
1.閉じた系と開いた系,熱と熱平衡,状態量
2週 基礎的事項
3週 熱力学第一法則
2.熱と仕事,絶対仕事,工業仕事
4週 熱力学第一法則
5週 熱力学第一法則
6週 理想気体
3.状態方程式,比熱・内部エネルギーおよびエンタルピー,状態変化
7週 中間試験
8週 答案返却・解答説明,理想気体
2ndQ
9週 理想気体
10週 理想気体
11週 熱力学第二法則
4.可逆変化と不可逆変化,カルノーサイクル,エントロピー
12週 熱力学第二法則
13週 熱力学第二法則
14週 熱力学第二法則
15週 期末試験
16週 答案返却・解答説明
後期
3rdQ
1週 有効エネルギー
5.熱機関の最大仕事,自由エネルギー,エクセルギー効率
2週 有効エネルギー
3週 有効エネルギー
4週 実在気体(蒸気)
6.一般的性質,状態変化,蒸気線図
5週 実在気体(蒸気)
6週 実在気体(蒸気)
7週 実在気体(蒸気)
8週 中間試験
4thQ
9週 答案返却・解答説明,熱力学の一般関係式
7.マクスウェルの関係式,ジュール-トムソン効果,相平衡
10週 熱力学の一般関係式  
11週 ガスサイクル
8.熱機関,ピストンエンジン,ガスタービン,ジェットエンジン
12週 ガスサイクル
13週 ガスサイクル
14週 ガスサイクル
15週 学年末試験
16週 答案返却・解答説明

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

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80000200100
基礎的能力0000000
専門的能力80000200100
分野横断的能力0000000