工業熱力学

科目基礎情報

学校 都城工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 工業熱力学
科目番号 0091 科目区分 専門 / コース必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 1
開設学科 物質工学科 対象学年 5
開設期 前期 週時間数 前期:2
教科書/教材
担当教員 岩熊 美奈子

到達目標

1)熱力学第一の法則に乗っ取って計算が正しくできる。
2)エントロピーについて説明し、正しく解くことができる。
3)エンジンの効率および冷凍機について理解し、説明できる。

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未到達レベルの目安     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仕事、熱、エンタルピーの説明ができ、正しく計算できる仕事、熱、エンタルピーの計算できる仕事、熱、エンタルピーを知っている  A ・ B ・ C
評価項目2エントロピーについて正しく理解し、計算ができるエントロピーに関して計算ができるエントロピーを知っている  A ・ B ・ C
評価項目3エンジンや冷凍機の理論を正しく理解し、その効率計算を解くことができる。エンジンや冷凍機の理論を理解できるエンジンや冷凍機の理論を知っている  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 閉じる
JABEE d 説明 閉じる

教育方法等

概要:
4年次の物理化学で履修した熱力学第1の法則、熱力学第2の法則を基礎として、
下記の授業内容に基づき「熱力学が工学の応用としてどのように関わっているか」について理解する。
授業の進め方・方法:
物理、数学および物理化学を充分に理解しておくこと
注意点:
物理、数学および物理化学を充分に理解しておくこと

ポートフォリオ

(学生記入欄)
【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 :
                                       
                                       
【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:                                       


【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 :                                       

                                        
【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

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 仕事 熱力学の基礎である仕事について
2週 仕事 熱力学の基礎である仕事について
3週 エンタルピー エンタルピーの定義を理解する
4週 エンタルピー エンタルピーの定義を理解する
5週 反応熱  熱化学方程式の計算ができるようになる
6週 Jouleの実験 Jouleの実験とJoule Thomson効果について
7週 Jouleの実験 Jouleの実験とJoule Thomson効果について
8週 圧縮、膨張の仕事 圧縮、膨張の際におこる現象を式にて説明する
2ndQ
9週 中間試験 中間試験
10週 自発変化、エントロピー 自発変化について理解する
11週 不可逆過程のエントロピー 不可逆過程のエントロピーについて
12週 種々の条件のエントロピー 転移温度、膨張についてのエントロピー
13週 熱力学第3の法則 熱力学第3の法則について
14週 エンジンの効率 エンジン効率等
15週 エンジンの効率 エンジン効率等
16週

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・生物系分野物理化学気体の法則を理解して、理想気体の方程式を説明できる。3
気体の分子速度論から、圧力を定義して、理想気体の方程式を証明できる。4
熱力学の第一法則の定義と適用方法を説明できる。4
エンタルピーの定義と適用方法を説明できる。4
化合物の標準生成エンタルピーを計算できる。4
内部エネルギー、熱容量の定義と適用方法を説明できる。4
熱力学の第二・第三法則の定義と適用方法を説明できる。4
純物質の絶対エントロピーを計算できる。4
化学反応でのエントロピー変化を計算できる。4
化合物の標準生成自由エネルギーを計算できる。4
反応における自由エネルギー変化より、平衡定数・組成を計算できる。4
気体の等温、定圧、定容および断熱変化のdU、W、Qを計算できる。4

評価割合

試験小テストレポート態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合50050000100
基礎的能力50050000100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000