Course Objectives
1. 気体の持つ性質、気体の状態方程式および状態変化について理解することができる。
2. 内燃機関の動作原理を理解し、そのサイクル計算ができる。
3. 蒸気の性質および蒸気原動機の動作原理を理解し、そのサイクル計算ができる。
Rubric
| 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 | 気体の持つ性質、気体の状態方程式及び状態変化について理解し、それに関連した問題を解くことができる。 | 気体の持つ性質、気体の状態方程式及び状態変化について理解し、それに関連した問題をある程度解くことができる。 | 気体の持つ性質、気体の状態方程式及び状態変化について理解することができない。 |
| 評価項目2 | 内燃機関の動作原理を理解し、そのサイクル計算ができる。 | 内燃機関の動作原理を理解し、そのサイクル計算がある程度できる。 | 内燃機関の動作原理を理解できるが、そのサイクル計算ができない。 |
| 評価項目3 | 蒸気の性質および蒸気原動機の動作原理を理解し、そのサイクル計算ができる。 | 蒸気の性質および蒸気原動機の動作原理を理解し、そのサイクル計算がある程度できる。 | 蒸気の性質および蒸気原動機の動作原理を理解できるが、そのサイクル計算ができない。 |
Assigned Department Objectives
Teaching Method
Outline:
熱エネルギを機械的・電気的エネルギに変換する内燃機関および蒸気機関などは、工業的に重要な役割を果たす。したがって、代表的な熱機関について、それらの機関の動作原理および熱効率等を理解する事を目的とする。そのためには、気体の性質や気体の状態が変化する際の周囲との相互作用等について理解することが重要であるため、エンタルピやエントロピなどの新しい概念を導入しながら、熱力学第一、第二法則、また理想気体の状態変化や蒸気の性質について理解することを目的とする。
実務経験のある教員による授業科目：この科目は企業で熱機器の設計をしていた教員がその経験を活かし、熱工学分野の基幹科目である工業熱力学の授業を行うものである。
Style:
教科書および板書を利用して授業を進める。
本授業は、流体工学とともに機械工学の熱流体分野の重要科目であり、5年で学ぶの伝熱工学、流体機械の基礎となる。演習問題等を自ら解き、授業の内容を十分に理解すること。
Notice:
点数配分：前期および後期それぞれにおいて中間および期末試験を100点満点で行い、総合成績は4回の試験の平均得点を100点満点として評価する。
評価基準：60点以上を合格とする。
再試験：再試験は原則として学年末に1回のみ行い、最高点は60点とする。
事前学習として、前回の授業内容を必ず復習すること。
Characteristics of Class / Division in Learning
Course Plan
|
|
|
Theme |
Goals |
| 1st Semester |
| 1st Quarter |
| 1st |
ガイダンス |
授業の全体像を理解できる。
|
| 2nd |
熱力学の基礎と状態量、閉じた系の仕事 |
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。
|
| 3rd |
熱力学の第一法則とエンタルピ、開いた系の仕事 |
熱力学の第一法則とエンタルピ、開いた系の仕事を理解できる。
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。
|
| 4th |
理想気体の状態方程式 |
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。
|
| 5th |
比熱と熱容量 |
比熱と熱容量を理解できる。
|
| 6th |
理想気体の状態変化（等積、等温、等圧） |
理想気体の状態変化を理解できる。
状態量、熱、仕事を計算できる。
|
| 7th |
理想気体の状態変化（断熱、ポリトロープ） |
理想気体の状態変化を理解できる。
|
| 8th |
混合気体と実在気体 |
混合気体と実在気体を理解できる。
|
| 2nd Quarter |
| 9th |
湿り空気 |
湿り空気を理解できる。
|
| 10th |
工業熱力学演習 |
演習問題を解くことができる。
|
| 11th |
サイクルと熱効率、PV線図 |
サイクルと熱効率、PV線図を理解できる。
|
| 12th |
カルノーサイクル |
カルノーサイクルを理解できる。
|
| 13th |
熱力学の第二法則とエントロピ |
熱力学の第二法則と可逆変化および不可逆変化におけるエントロピの変化を理解できる。
|
| 14th |
逆カルノーサイクル |
逆カルノーサイクル、冷凍機・ヒートポンプを理解できる。
|
| 15th |
工業熱力学演習 |
演習問題を解くことができる。
|
| 16th |
|
|
| 2nd Semester |
| 3rd Quarter |
| 1st |
内燃機関の基礎 |
内燃機関の基礎を理解できる。
|
| 2nd |
オットーサイクル |
オットーサイクルを理解できる。
|
| 3rd |
ディーゼルサイクル |
ディーゼルサイクルを理解できる。
|
| 4th |
サバテサイクル |
サバテサイクルを理解できる。
|
| 5th |
ブレイトンサイクル |
ブレイトンサイクルを理解できる。
|
| 6th |
工業熱力学演習 |
演習問題を解くことができる。
|
| 7th |
蒸気の性質 |
蒸気の基礎的な性質を理解できる。
|
| 8th |
蒸気表 |
蒸気表を理解できる。
|
| 4th Quarter |
| 9th |
蒸気線図 |
蒸気線図を理解できる。
|
| 10th |
蒸気原動機の基礎 |
蒸気原動機の基礎を理解できる。
T-s線図について理解できる。
|
| 11th |
ランキンサイクル |
ランキンサイクルを理解できる。
|
| 12th |
再熱サイクル |
再熱サイクルを理解できる。
|
| 13th |
再生サイクル |
再生サイクルを理解できる。
|
| 14th |
再熱・再生サイクル |
再熱・再生サイクルを理解できる。
|
| 15th |
工業熱力学演習 |
演習問題を解くことができる。
|
| 16th |
|
|
Evaluation Method and Weight (%)
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | Total |
| Subtotal | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 |
| 専門的能力 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 70 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |