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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
演習の概要:演習のやり方について説明し,熱力学の導入事項を概説・確認する。 |
熱やエネルギーと実際の機器との関わりの概要を確実に理解できるよう、演習問題で知識を定着する。
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2週 |
演習(1):熱力学で取り扱う物理量(温度,圧力,熱量と比熱,比容積と密度)の定義や単位,それらの使い方などについて演習を行う。 |
熱力学で取り扱う物理量(温度,圧力,熱量と比熱,比容積と密度)の定義や単位などについて確実に理解できるよう、演習問題で知識を定着する。
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3週 |
演習(1):熱力学で取り扱う物理量(温度,圧力,熱量と比熱,比容積と密度)の定義や単位,それらの使い方などについて演習を行う。 |
熱力学で取り扱う物理量(温度,圧力,熱量と比熱,比容積と密度)の定義や単位などについて確実に理解できるよう、演習問題で知識を定着する。
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4週 |
演習(1):熱力学で取り扱う物理量(温度,圧力,熱量と比熱,比容積と密度)の定義や単位,それらの使い方などについて演習を行う。 |
熱力学で取り扱う物理量(温度,圧力,熱量と比熱,比容積と密度)の定義や単位などについて確実に理解できるよう、演習問題で知識を定着する。
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5週 |
演習(1):熱力学で取り扱う物理量(温度,圧力,熱量と比熱,比容積と密度)の定義や単位,それらの使い方などについて演習を行う。 |
熱力学で取り扱う物理量(温度,圧力,熱量と比熱,比容積と密度)の定義や単位などについて確実に理解できるよう、演習問題で知識を定着する。
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6週 |
演習(2):熱力学の第一法則に関連して,熱エネルギーと力学エネルギーの関係の演習,閉じた系に関する演習,開いた系に関する演習を行う。 |
熱エネルギーと力学エネルギーの関係を知り,エネルギー保存則の概念を確実に理解できるよう、演習問題で知識を定着する。
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7週 |
演習(2):熱力学の第一法則に関連して,熱エネルギーと力学エネルギーの関係の演習,閉じた系に関する演習,開いた系に関する演習を行う。 |
熱エネルギーと力学エネルギーの関係を知り,それらの数量関係を学ぶことによって熱力学の第一法則の意味(閉じた系)を確実に理解できるよう、演習問題で知識を定着する。
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8週 |
演習(2):熱力学の第一法則に関連して,熱エネルギーと力学エネルギーの関係の演習,閉じた系に関する演習,開いた系に関する演習を行う。 |
熱エネルギーと力学エネルギーの関係を知り,それらの数量関係を学ぶことによって熱力学の第一法則の意味(閉じた系)を確実に理解できるよう、演習問題で知識を定着する
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2ndQ |
9週 |
演習(2):熱力学の第一法則に関連して,熱エネルギーと力学エネルギーの関係の演習,閉じた系に関する演習,開いた系に関する演習を行う。 |
熱エネルギーと力学エネルギーの関係を知り,それらの数量関係を学ぶことによって熱力学の第一法則の意味(開いた系)を確実に理解できるよう、演習問題で知識を定着する。
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10週 |
演習(2):熱力学の第一法則に関連して,熱エネルギーと力学エネルギーの関係の演習,閉じた系に関する演習,開いた系に関する演習を行う。 |
熱エネルギーと力学エネルギーの関係を知り,それらの数量関係を学ぶことによって熱力学の第一法則の意味(開いた系)を確実に理解できるよう、演習問題で知識を定着する。
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11週 |
演習(1),(2)の総合課題を行う。 |
絶対仕事と工業仕事の概念を学び、両者の違いや関係を確実に理解できるよう、演習問題で知識を定着する。
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12週 |
演習(3):理想気体の性質全般に関する演習,理想気体の状態方程式,熱量,仕事,エンタルピーに関する演習,混合気体の性質に関する演習を行う。 |
理想気体と実在気体の違いを知り,理想気体の性質を確実に理解できるよう、演習問題で知識を定着する。
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13週 |
演習(3):理想気体の性質全般に関する演習,理想気体の状態方程式,熱量,仕事,エンタルピーに関する演習,混合気体の性質に関する演習を行う。 |
理想気体の状態方程式と実在気体の状態方程式であるヴァン出るワールスの式を理解し、両式の違いやその背景を確実に理解できるよう、演習問題で知識を定着する。
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14週 |
演習(3):理想気体の性質全般に関する演習,理想気体の状態方程式,熱量,仕事,エンタルピーに関する演習,混合気体の性質に関する演習を行う。 |
理想気体の状態変化式,熱量,仕事,内部エネルギー及びエンタルピーの内容や数学的な扱いを確実に理解し、計算できるできるよう、演習問題で知識を定着する。
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15週 |
演習(3):理想気体の性質全般に関する演習,理想気体の状態方程式,熱量,仕事,エンタルピーに関する演習,混合気体の性質に関する演習を行う。 |
理想気体の状態変化式,熱量,仕事,内部エネルギー及びエンタルピーの内容や数学的な扱いを確実に理解し、計算できるよう、演習問題で知識を定着する。
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
演習(3):理想気体の性質全般に関する演習,理想気体の状態方程式,熱量,仕事,エンタルピーに関する演習,混合気体の性質に関する演習を行う。 |
理想気体の状態変化式,熱量,仕事,内部エネルギー及びエンタルピーの内容や数学的な扱いを確実に理解し、計算できるできるよう、演習問題で知識を定着する。
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2週 |
演習(3):理想気体の性質全般に関する演習,理想気体の状態方程式,熱量,仕事,エンタルピーに関する演習,混合気体の性質に関する演習を行う。 |
理想気体の状態変化式,熱量,仕事,内部エネルギー及びエンタルピーの内容や数学的な扱いを確実に理解し、計算できるよう、演習問題で知識を定着する。
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3週 |
演習(3):理想気体の性質全般に関する演習,理想気体の状態方程式,熱量,仕事,エンタルピーに関する演習,混合気体の性質に関する演習を行う。 |
理想気体の混合の概念を確実に理解し、混合気体の物性値や状態量を計算できるよう、演習問題で知識を定着する。
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4週 |
演習(3):理想気体の性質全般に関する演習,理想気体の状態方程式,熱量,仕事,エンタルピーに関する演習,混合気体の性質に関する演習を行う。 |
理想気体の混合の概念を確実に理解し、混合気体の物性値や状態量を計算できるよう、演習問題で知識を定着する。。
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5週 |
演習(3)の総合課題を行う。 |
混合気体の物性値や状態量の求め方を確実に理解し、計算できるよう、演習問題で知識を定着する。
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6週 |
演習(4):熱力学の第二法則全般に関する演習,カルノーサイクルに関する演習,エントロピーに関する演習を行う。 |
熱の流れや状態変化に方向性のあることを示した熱力学の第二法則について、その概要を確実に理解できるよう、演習問題で知識を定着する。
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7週 |
演習(4):熱力学の第二法則全般に関する演習,カルノーサイクルに関する演習,エントロピーに関する演習を行う。 |
カルノーサイクルにおける状態変化を知り、その過程における熱や仕事の授受を確実に理解できるよう、演習問題で知識を定着する。
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8週 |
演習(4):熱力学の第二法則全般に関する演習,カルノーサイクルに関する演習,エントロピーに関する演習を行う。 |
カルノーサイクルの理論熱効率の求め方を理解し、具体的な数値を代入した効率計算が確実にできるできるよう、演習問題で知識を定着する。
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4thQ |
9週 |
演習(4):熱力学の第二法則全般に関する演習,カルノーサイクルに関する演習,エントロピーに関する演習を行う。 |
クラウジウスノ積分に関する概要が確実に理解ができるよう、演習問題で知識を定着する。
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10週 |
演習(4):熱力学の第二法則全般に関する演習,カルノーサイクルに関する演習,エントロピーに関する演習を行う。 |
エントロピーの定義や概念を確実に理解ができるよう、演習問題で知識を定着する。
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11週 |
演習(5):熱機関のサイクル・冷凍サイクルに関する演習,ガスサイクルの効率計算(2例)に関する演習を行う。
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状態変化におけるエントロピーの変化量の求め方を理解する。各状態変化ごとのエントロピーの変化量を確実に計算できるできるよう、演習問題で知識を定着する。
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12週 |
演習(5):熱機関のサイクル・冷凍サイクルに関する演習,ガスサイクルの効率計算(2例)に関する演習を行う。 |
ガスサイクルの理論熱効率の求め方を確実に理解できるよう、演習問題で知識を定着する。
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13週 |
演習(5):熱機関のサイクル・冷凍サイクルに関する演習,ガスサイクルの効率計算(2例)に関する演習を行う。 |
代表的なガスサイクルの理論熱効率を確実に計算できるよう、演習問題で知識を定着する。
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14週 |
演習(5):熱機関のサイクル・冷凍サイクルに関する演習,ガスサイクルの効率計算(2例)に関する演習を行う。 |
冷凍サイクルや成績係数などの考え方を確実に理解できるよう、演習問題で知識を定着する。
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15週 |
演習(4),(5)の総合課題を行う。 |
冷凍サイクルの成績係数を確実に計算できるよう、演習問題で知識を定着する。
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16週 |
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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 | |
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。 | 3 | |
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。 | 3 | |
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。 | 3 | |
熱力学の第二法則を説明できる。 | 3 | |
サイクルの意味を理解し、熱機関の熱効率を計算できる。 | 3 | |
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。 | 3 | |
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。 | 3 | |
サイクルをT-s線図で表現できる。 | 3 | |