到達目標
熱流体力学の主な内容にとして下記の内容を列挙する．
（1）流体の物理的性質に関する用語を理解し，説明できる．
（2）基礎的な静水力学を理解でき，説明できる．
（3）連続の法則が理解でき，説明できる．
（4）ベルヌーイの定理とその応用について理解でき，算出できる．
（5）運動量の理論が理解でき，平板，曲板に作用する力と動力が算出できる．
（6）熱量の公式が理解でき，平衡温度の算出ができる．
（7）熱力学の第一法則と第二法則が理解でき，説明できる．
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 | 流体に関する基礎用語を物理的に理解かつ説明できる | 流体に関する基礎用語を説明できる | 流体に関する基礎用語を説明できない |
| 評価項目2 | 静水圧の公式を誘導でき，計算できる | 静水圧の公式を理解でき，計算できる | 静水圧の公式を理解できない |
| 評価項目3 | 管路内の緒式を利用して損失を評価できる | 管路内の諸式を書き出すことができる | 管路に関する書式を書き出すことができない |
| 評価項目4 | ベルヌーイの定理の導入ができ，定理の応用も説明できる | ベルヌーイの式を利用して算出できる | ベルヌーイの式の物理的な意味が説明できない |
| 評価項目5 | 運動量理論の式が導入できる | 運動量理論を用いて計算できる | 運動量理論の式を与えても算出できない |
| 評価項目6 | 熱量の公式が理解でき，算出ができる | 熱量の式を理解できないが，算出できる | 熱量の式が理解できず，算出もできない |
| 評価項目7 | 熱力学の第一法則と第二法則を物理的に理解で説明できる | 熱力学の第一および第二法則を説明できる | 熱力学の第一および第二法則を説明できない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
機械に関連する熱と流体の基礎知識に関する内容について学習します．特に流体に関する内容を重点的に実施します．
授業の進め方・方法:
講義は教科書および配布プリントを中心に実施します．教科書の範囲と配布プリントとあわせて定期試験の出題範囲とします．
注意点:
配布プリントは課題レポートとして提出して下さい．
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 |
流体の概念と用語説明． |
流体に関する概念と用語説明する．
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| 2週 |
静水圧 |
静水圧の計算問題が解ける．
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| 3週 |
マノメーター |
マノメーターの原理が理解できる
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| 4週 |
マノメーターの種類 |
多様なタイプのマノメーターによる計算ができる．
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| 5週 |
パスカルの原理 |
パスカルの原理が理解でき，油圧ジャッキの計算ができる．
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| 6週 |
アルキメデスの原理 |
アルキメデスの原理の応用である浮揚体の安定性と不安定性が理解できる．
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| 7週 |
連続の法則 |
連続の法則の概念と公式が理解できる
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| 8週 |
連続の法則の応用 |
連続の式により，管路内の流量や流速が算出できる
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| 2ndQ |
| 9週 |
層流と乱流 |
層流と乱流の概念が理解できる
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| 10週 |
レイノルズ数 |
レイノルズ数の定義式の概念とその役割が理解できる
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| 11週 |
レイノルズ数の計算 |
レイノルズ数による流れの判別と流れの相似性に関する計算ができる
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| 12週 |
トリチェリーの定理 |
トリチェリーの定理が理解でき，算出ができる
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| 13週 |
直管の損失 |
ムーディー線図の利用方法が理解できる
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| 14週 |
直管の損失計算 |
直管の損失を計算できる
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| 15週 |
管路形状変化による損失 |
種々の管路形状変化に対する損失係数をグラフや表から求められる
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| 16週 |
管路形状変化による損失計算 |
種々の管路形状変化に対する損失を算出できる
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ベンチュリー管
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ベンチュリー管の原理が理解できる
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| 2週 |
ベンチュリー管による流量計算 |
ベンチュリー管による流量が算出できる
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| 3週 |
オリフィス |
オリフィスの原理が理解できる
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| 4週 |
オリフィスによる流量計算 |
オリフィスによる流量が算出できる
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| 5週 |
ピトー管 |
ピトー管の原理が理解できる
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| 6週 |
ピトー管による速度測定 |
ピトー管による速度が算出できる
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| 7週 |
運動量理論（平板） |
噴流が平板に作用する時の力と動力が算出できる
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| 8週 |
運動量理論（曲板） |
噴流が曲板に作用する時の力と動力が算出できる
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| 4thQ |
| 9週 |
境界層 |
境界層の概念が理解できる
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| 10週 |
抗力と揚力 |
抗力係数と揚力係数をグラフや表から求めることができる
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| 11週 |
抗力と揚力の算出 |
平板や円柱などの抗力と揚力が算出できる
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| 12週 |
キャビテーション |
キャビテーションの概念が理解できる
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| 13週 |
熱量の式 |
熱量の式が理解でき，混合平衡温度が算出できる
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| 14週 |
熱力学の第一法則 |
熱力学の第一法則の概念が理解できる
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| 15週 |
熱力学の第二法則 |
熱力学の第一法則の概念が理解できる
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| 16週 |
カルノーサイクル |
カルノーサイクルの意義が理解でき，円津効率が算出できる
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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 | 20 | 0 | 10 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 0 | 0 | 20 | 0 | 10 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |