到達目標
１．化学反応を伴う場合と伴わない場合のプロセスの物質収支の計算ができる。
２．管径と流速・流量・レイノルズ数の計算ができ、流れの状態（層流・乱流）の判断できる。
３．流れのエネルギー収支やエネルギー損失の計算ができる。
４．流体輸送の動力の計算ができる。
５．伝熱と熱交換器について理解できる。
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 | 化学反応を伴う場合と伴わない場合のプロセスの物質収支の計算が正しくできる。 | 化学反応を伴う場合と伴わない場合のプロセスの物質収支の計算ができる。 | 化学反応を伴う場合と伴わない場合のプロセスの物質収支の計算ができない。 |
| 評価項目2 | 流動について正しく理解できる。また正しく計算することができる。流れのエネルギー収支＆エネルギー損失の計算が正しくできる。流体輸送の動力の計算が正しくできる。 | 流動について理解できる。また計算することができる。流れのエネルギー収支＆エネルギー損失の計算ができる。流体輸送の動力の計算ができる。 | 流動について正しく理解できない。また正しく計算することができない。流れのエネルギー収支＆エネルギー損失の計算ができない。流体輸送の動力の計算ができない。 |
| 評価項目3 | 伝熱と熱交換器について理解できる。また、関係する計算が正しくできる。 | 伝熱と熱交換器について理解できる。また、関係する計算ができる。 | 伝熱と熱交換器について理解できない。また、関係する計算ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 B-2
説明
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学習・教育到達度目標 B-4
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教育方法等
概要:
化学プロセスの単位操作を習得し、化学反応操作を定量的に表現するための物質収支について理解する。また、流体の流動状態についての判断ができ、流動する際のエネルギ―収支やエネルギー損失、流体流動の動力について理解し、計算することができる。伝熱や熱交換器について理解し、計算することができる。
授業の進め方・方法:
講義を中心とするが、学習単位科目のため、事前・事後の学習として練習問題を課す。
注意点:
化学工学の基礎、物理化学の知識をしっかり復習しておくことが必要。
授業の属性・履修上の区分
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 |
化学反応を伴わない物質収支 |
化学反応を伴わない物質収支の計算ができる
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| 2週 |
化学反応を伴う場合の物質収支 |
化学反応を伴う場合の物質収支ができる
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| 3週 |
層流と乱流、遷移流、レイノルズ係数 |
層流と乱流、遷移流、レイノルズ係数について理解する。また、レイノルズ係数から流体の流れの状態が判断できる
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| 4週 |
非円管路の相当直径 |
非円管路の相当直径を求めることができる。相当直径からレイノルズ係数を求め、流体の流れ状態を判断することができる
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| 5週 |
流体流れる際の速度分布、fanningの摩擦係数、Moodyチャート |
流体流れる際の速度分布、fanningの摩擦係数、Moodyチャートについて理解する
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| 6週 |
ベルヌイの式 |
ベルヌイの式に関する計算ができる
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| 7週 |
直管、管継手、バルブ類による流体輸送中のエネルギー損失 |
流体輸送中のエネルギー損失に関する計算ができる
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| 8週 |
中間テスト |
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| 2ndQ |
| 9週 |
輸送動力、ポンプの吐出し量、全揚程、損失ヘッド |
輸送動力について理解し、流体の輸送動力に関する計算ができる。ポンプの吐出し量、全揚程について理解し、損失ヘッドの計算ができる。
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| 10週 |
伝熱、伝導伝熱 |
伝熱について理解する。伝導伝熱に関する計算ができる
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| 11週 |
対流（境膜）伝熱 |
対流伝熱について理解できる
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| 12週 |
総括伝熱係数、汚れ係数 |
総括伝熱係数を求めることができる。汚れ係数について理解し、説明ができる。
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| 13週 |
放射伝熱、黒体 |
放射伝熱について理解する。放射伝熱量を求めることができる。黒体について説明ができる
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| 14週 |
熱交換器について、並流、向流型熱交換器に関する計算 |
熱交換器について理解できる。並流、向流型の熱交換器に関する計算ができる。
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| 15週 |
期末テスト |
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| 16週 |
答案返却 |
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 化学・生物系分野 | 化学工学 | 化学反応を伴う場合と伴わない場合のプロセスの物質収支の計算ができる。 | 4 | 前1,前2 |
| 管径と流速・流量・レイノルズ数の計算ができ、流れの状態(層流・乱流)の判断ができる。 | 4 | 前3,前4 |
| 流れの物質収支の計算ができる。 | 4 | 前4 |
| 流れのエネルギー収支やエネルギー損失の計算ができる。 | 4 | 前5,前6,前7 |
| 流体輸送の動力の計算ができる。 | 4 | 前7,前9 |
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 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |