エネルギー変換工学概論

科目基礎情報

学校	有明工業高等専門学校	開講年度	令和05年度 (2023年度)
授業科目	エネルギー変換工学概論
科目番号	PI045	科目区分	専門 / 選択
授業形態	授業	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	生産情報システム工学専攻	対象学年	専1
開設期	後期	週時間数	後期:1
教科書/教材	指定しない
担当教員	伊野 拓一郎,鶴 大輔

到達目標

(1) 熱機関について説明出来ること。
(2) 熱エネルギーから電気エネルギーへの変換方法について説明できること。
(3) エネルギー問題に対するトライボロジー技術について説明できること。
(4) エネルギー変換に際しての機械の効率について説明できること。

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	熱機関における基礎知識を充分に習得し、様々な問題を解決するために応用できる。	熱機関における基礎知識を充分に習得・理解し、演習問題を解くことができる。	熱機関における基礎知識が習得できていない。
評価項目2	熱エネルギーから電気エネルギーへの変換方法における基礎知識を充分に習得し、様々な問題を解決するために応用できる。	熱エネルギーから電気エネルギーへの変換方法における基礎知識を充分に習得・理解し、演習問題を解くことができる。	熱エネルギーから電気エネルギーへの変換方法における基礎知識が習得できていない。
評価項目3	エネルギー問題に対するトライボロジー技術における基礎知識を充分に習得し、様々な問題を解決するために応用できる。	エネルギー問題に対するトライボロジー技術における基礎知識を充分に習得・理解し、演習問題を解くことができる。	エネルギー問題に対するトライボロジー技術における基礎知識が習得できていない。
評価項目4	エネルギー変換に際しての機械の効率における基礎知識を充分に習得し、様々な問題を解決するために応用できる。	エネルギー変換に際しての機械の効率における基礎知識を充分に習得・理解し、演習問題を解くことができる。	エネルギー変換に際しての機械の効率における基礎知識が習得できていない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 B-2 （工学の専門知識：工学の専門知識を深く理解できること）

学習・教育到達度目標 B-2 （工学の専門知識：工学の専門知識を深く理解できること）

教育方法等

概要:

前半は、エネルギーの種類や熱力学の基礎、および熱エネルギーからのエネルギー変換について学習します。 後半では、エネルギー変換に際して派生する各種損失や損傷を紹介し、環境に与える影響について学習します。

授業の進め方・方法:

この科目は学修単位科目です。授業外学修の時間を含めます。授業外学修として毎回予習復習を行うこと。また、授業外学修のための課題を課して理解を深めます。授業は配布プリントに従って進めます。 第８週目で中間確認のための動画による課題発表を実施し，最後に期末試験を行ないます。

注意点:

関連科目：熱力学（メカニクスコース、エネルギーコース本科４年）、内燃機関（メカニクスコース、エネルギーコース本科５年）、伝熱工学（メカニクスコース、エネルギーコース本科５年）、パワーエレクトロニクス（エネルギーコース本科５年）、機械工学基礎（応用化学コース、環境生命コース本科５年）
評価方法：前半の発表を45%，前半の課題を5%，期末試験を45%、後半の課題を5%として学年成績を評価する。 ただし、学年成績が合格点に満たない場合は、追加課題および再試験を実施する場合があり、その評価によって最大10点を加点する。
評価基準：学年成績60点以上を合格とする。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	授業概要，シラバスの説明 エネルギーの種類とその変換 【授業外学習】エネルギーの種類とその変換に関する 復習	エネルギーの種類とその変換について理解することが できる
		2週	エネルギーの基礎 仕事、熱エネルギー、比熱、カルノーサイクル、pV線 図、熱効率 【授業外学習】エネルギーの基礎に関する復習	仕事、熱エネルギー、比熱、カルノーサイクル、pV線 図、熱効率 について理解することができる
		3週	熱機関 エントロピー、TS線図、ランキンサイクル 【授業外学習】熱機関に関する復習	エントロピー、TS線図、ランキンサイクルについて理 解することができる
		4週	熱エネルギーから電気エネルギーへの変換 火力発電、原子力発電、地熱発電、海洋温度差発電の 調査・発表準備、テーマ選択 【授業外学習】調査・発表準備	与えられた発電方法の中から担当するテーマを決め、 調査および発表の準備を行うことができる
		5週	熱エネルギーから電気エネルギーへの変換 火力発電、原子力発電、地熱発電、海洋温度差発電の 発表準備 【授業外学習】発表準備	担当する発電方法のテーマについて、調査および発表 用スライドの準備を行うことができる
		6週	熱エネルギーから電気エネルギーへの変換 火力発電、原子力発電、地熱発電、海洋温度差発電に 関するスライド動画の作成 【授業外学習】スライド動画の作成	担当する発電方法のテーマについて、調査および発表 用スライドを動画として保存することができる
		7週	熱エネルギーから電気エネルギーへの変換 熱エネルギーから電気エネルギーへの変換の発表動画 の提出 【授業外学習】発表動画の作成	担当する発電方法のテーマについて、発表用の動画を 完成させて提出することができる
		8週	中間確認 熱エネルギーから電気エネルギーへの変換の発表動画 の相互評価 【授業外学習】発表動画の相互評価	相互に発表動画の評価を行うことができる
	4thQ
		9週	エネルギー問題におけるトライボロジーの位置付け トライボロジーの意義と特徴，トライボシステムと潤 滑状態 【授業外学習】トライボシステムと潤滑状態に関する 復習	トライボロジーの意義と特徴およびトライボシステム と潤滑状態について理解することができる
		10週	エネルギー問題におけるトライボロジーの位置付け 摩擦，潤滑剤 【授業外学習】摩擦，潤滑剤に関する復習	摩擦および潤滑剤について理解することができる
		11週	エネルギー問題におけるトライボロジーの位置付け 流体潤滑と環境潤滑 【授業外学習】流体潤滑と環境潤滑に関する復習	流体潤滑と環境潤滑について理解することができる
		12週	エネルギー問題におけるトライボロジーの位置付け 焼付き現象，摩耗 【授業外学習】焼付き現象，摩耗に関する復習	焼付き現象および摩耗について理解することができる
		13週	エネルギー変換の事例 風車と水車 【授業外学習】風車と水車に関する復習	風車と水車 について理解することができる
		14週	エネルギー変換の事例 ポンプとモーター 【授業外学習】ポンプとモーターに関する復習	ポンプとモーターについて理解することができる
		15週	学習のまとめ 【授業外学習】トライボロジー技術および機械の効率 に関する復習
		16週	試験の答案返却と解説

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	45	45	0	0	10	0	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	45	45	0	0	10	0	100
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0