到達目標
1) 熱力学の基本法則を理解し、基本的な計算ができること。
2) 熱機関の性能に関係する基礎理論を理解できること。
3) 熱機関の基本的な構造および作動原理を説明できること。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安
A | 標準的な到達レベルの目安
B | 最低到達レベルの目安(可)
C | （学生記入欄）
到達したレベルに〇をすること。 |
| 評価項目1 | 熱力学の基本法則を十分に理解し、応用問題を解くことができる。 | 熱力学の基本法則を理解し、基礎的な計算ができる。 | 熱力学の基本法則の一部を理解し、平易な基礎問題を解くことができる。 | A ・ B ・ C |
| 評価項目2 | 熱機関の性能に関係する基礎理論を十分に理解し、説明できる。 | 熱機関の性能に関係する基礎理論を理解できる。 | 熱機関の性能に関係する基礎理論の一部を理解できる。 | A ・ B ・ C |
| 評価項目3 | 熱機関の構造および作動原理を理解し、発展的な説明ができる。 | 熱機関の基本的な構造および作動原理を理解し、説明ができる。 | 熱機関の基本的な構造および作動原理の一部を理解できる。 | A ・ B ・ C |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 B
説明
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JABEE c
説明
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JABEE d
説明
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教育方法等
概要:
熱機関は、燃料の燃焼によって発生する熱エネルギを利用して、動力を生み出す機械である。熱機関には、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスタービン、ジェットエンジン、蒸気タービンなどがあり、現在広く社会で利用されている。これら熱機関の性能を考察するための基礎知識を得るとともに、基本的な構造および作動原理について理解する。
授業の進め方・方法:
4学次で学んだ熱力学の内容を十分に復習し、理解しておく必要がある。また、講義前後の自学自習にしっかと取り組む必要がある。
この科目は学修単位であるため、自学自習課題レポートとして課させる演習問題等に積極的に取り組み、予習・復習などの自己学習をしっかり行うこと。
注意点:
参考資料：丸茂榮佑ほか共著「工業熱力学」（コロナ社）、越智敏明ほか共著「熱機関工学」（コロナ社）、西脇仁一編著「熱機関工学」（朝倉書店）
成績の評価方法について：最終評価点は、最終評価点は、前期中間試験結果（35％）、前期末試験結果（35％）、課題レポート成績（30％）により評価する。なお、成績不良者に対しては、再試験を実施する場合がある。
評価基準について：学年成績60点以上を合格とする。ただし、課題レポートの提出は必須とし、満たされない場合は不合格とする。
科目の認定条件は実際に行われた講義時間を基準とし、その出席時数が4分の3以上であること。
ポートフォリオ
（学生記入欄）
【授業計画の説明】実施状況を記入してください。
【理解の度合】理解の度合について記入してください。
（記入例）ファラデーの法則、交流の発生についてはほぼ理解できたが、渦電流についてはあまり理解できなかった。
・前期中間試験まで：
・前期末試験まで ：
・後期中間試験まで：
・学年末試験まで ：
【試験の結果】定期試験の点数を記入し、試験全体の総評をしてください。
（記入例）ファラデーの法則に関する基礎問題はできたが、応用問題が解けず、理解不足だった。
・前期中間試験 点数： 総評：
・前期末試験 点数： 総評：
・後期中間試験 点数： 総評：
・学年末試験 点数： 総評：
【総合到達度】「到達目標」どおりに達成することができたかどうか、記入してください。
・総合評価の点数： 総評：
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（教員記入欄）
【授業計画の説明】実施状況を記入してください。
【授業の実施状況】実施状況を記入してください。
・前期中間試験まで：
・前期末試験まで ：
・後期中間試験まで：
・学年末試験まで ：
【評価の実施状況】総合評価を出した後に記入してください。
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 |
１．熱機関の分類および作動原理
２．オットーサイクル① |
熱機関の分類、代表的な熱機関である4ストロークサイクル機関（主にガソリンエンジン）の構成機器および作動原理について理解する。
ガソリンエンジンの基本ガスサイクルであるオットーサイクル、基本的な構造および作動原理について理解する。
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| 2週 |
２．オットーサイクル②
３．ディーゼルサイクル① |
ガソリンエンジンの基本ガスサイクルであるオットーサイクル、基本的な構造および作動原理について理解する。
低速ディーゼルエンジンの基本ガスサイクルであるディーゼルサイクル、基本的な構造および作動原理について理解する。
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| 3週 |
３．ディーゼルサイクル②
４．サバテサイクル① |
低速ディーゼルエンジンの基本ガスサイクルであるディーゼルサイクル、基本的な構造および作動原理について理解する。
高速ディーゼルエンジンの基本ガスサイクルであるサバテサイクル、基本的な構造および作動原理について理解する。
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| 4週 |
４．サバテサイクル②
５．ブレイトンサイクル① |
高速ディーゼルエンジンの基本ガスサイクルであるサバテサイクル、基本的な構造および作動原理について理解する。
ガスタービンの基本ガスサイクルであるブレイトンサイクル、基本的な構造および作動原理について理解する。
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| 5週 |
５．ブレイトンサイクル②
６．実在ガスおよび蒸気① |
ガスタービンの基本ガスサイクルであるブレイトンサイクル、基本的な構造および作動原理について理解する。
蒸気の一般的性質を理解する。
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| 6週 |
６．実在ガスおよび蒸気② |
蒸気の一般的性質、蒸気表および蒸気線図を理解する。
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| 7週 |
６．実在ガスおよび蒸気③ |
蒸気表および蒸気線図を理解する。
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| 8週 |
６．実在ガスおよび蒸気④ |
蒸気表および蒸気線図を理解する。
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| 2ndQ |
| 9週 |
前期中間試験 |
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| 10週 |
７．ガスおよび蒸気の流れ① |
熱力学的状態変化を伴う流れの基本式を理解し、この基本式を先細ノズルおよび末広ノズルに応用する。
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| 11週 |
７．ガスおよび蒸気の流れ② |
熱力学的状態変化を伴う流れの基本式を理解し、この基本式を先細ノズルおよび末広ノズルに応用する。
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| 12週 |
８．ランキンサイクル |
蒸気タービンの基本蒸気サイクルであるランキンサイクル、基本的な構造および作動原理について理解する。
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| 13週 |
９．再熱サイクル |
再熱サイクルについて理解する。
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| 14週 |
１０．再生サイクル
１１．再熱・再生サイクル① |
再生サイクルについて理解する。
再熱・再生サイクルについて理解する。
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| 15週 |
１１．再熱・再生サイクル②
１２．複合サイクル |
再熱・再生サイクルについて理解する。
複合サイクルについて理解する。
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| 16週 |
前期末試験
（17週目は試験答案の返却・解説およびポートフォリオの記入） |
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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 | 機械系分野 | 熱流体 | サイクルの意味を理解し、熱機関の熱効率を計算できる。 | 4 | 前1,前2,前3,前4 |
| サイクルをT-s線図で表現できる。 | 4 | |
評価割合
| 定期試験 | 課題レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 30 | 100 |
| 知識の基本的な理解 | 50 | 20 | 70 |
| 思考・推論・創造への適応力 | 20 | 10 | 30 |