到達目標
熱力学の基礎的知識を修得し,各種エネルギー機器の設計・製造および取扱い等に応用できる能力を養うために、以下の項目を到達目標とする.
(1)熱力学で取り扱う物理量と状態量について説明でき、これに関連する基本的な計算ができる。
(2)熱力学の第一法則を説明でき、熱や仕事に関する基本的な問題を解くことができる。
(3)理想気体の状態式を説明でき、理想気体の状態変化に関する状態量、熱量、仕事量を計算できる。
(4)熱力学の第二法則とエントロピについて説明でき、カルノーサイクルやエントロピに関する基本的な問題
を解くことができる。
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 | 熱力学で取り扱う物理量と状態量について説明でき,応用的な問題を解くことができる. | 熱力学で取り扱う物理量と状態量について説明でき,これに関する基本的な計算ができる. | 熱力学で取り扱う物理量と状態量について,理解していない. |
評価項目2 | 熱力学の第一法則を説明でき,実際の応用的な問題に対応できる. | 熱力学の第一法則を説明でき,熱や仕事に関する基本的な問題を解くことができる. | 熱力学の第一法則を説明できない。 |
評価項目3 | 実際の機器における気体の状態変化について,理想気体の状態式を応用することができる. | 理想気体の状態式を説明でき,理想気体の状態変化に関係する状態量,熱量,仕事量を計算できる. | 理想気体の状態式や理想気体の状態変化について,説明できない. |
評価項目4 | 熱力学の第二法則とエントロピについて説明でき、エントロピに関する応用問題を解くことができる。 | 熱力学の第二法則とエントロピについて説明でき、カルノーサイクルやエントロピに関する基本的な問題を解くことができる。 | 熱力学の第2法則とエントロピについて説明できない。 |
| | | |
| | | |
学科の到達目標項目との関係
教育プログラムの学習・教育到達目標 3-3
説明
閉じる
本科(準学士課程)の学習・教育到達目標 3-c
説明
閉じる
JABEE 2.1(1)④
説明
閉じる
教育プログラムの科目分類 (3)④
説明
閉じる
JABEE(2012)基準 2.1(1)④
説明
閉じる
教育方法等
概要:
本科目では、熱力学の基礎的知識を修得するために、1.熱力学で取り扱う熱や仕事に関する物理量と状態量、2.熱力学の第一法則、3.理想気体の状態式および状態変化、4.熱力学の第二法則について学習する。
授業の進め方・方法:
教科書および配布資料を基に、講義を中心に授業を進める。また、学生の理解度を把握するために、適時、演習問題および小テストを行う。
注意点:
1年次から3年次で学んだ数学および物理学の知識を必要とする。また、予習・復習および演習問題等の課題を含む自学自習として,毎回60分以上の自学自習が必要である。理解状況を把握するために適宜小テストを行うので,講義内容を良く理解し、疑問点があれば,その都度質問すること.
授業の属性・履修上の区分
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
熱力学の基本概念 |
熱力学が関連する分野について,説明できる.
|
2週 |
熱力学の基本概念 |
温度,熱量,比熱,顕熱,潜熱について説明できる.
|
3週 |
熱力学の基本概念 |
閉じた系と開いた系、および状態量について、説明できる.
|
4週 |
熱力学第一法則 |
各種エネルギーと熱力学第一法則の説明ができる.
|
5週 |
熱力学第一法則 |
閉じた系と開いた系について,熱量,仕事,内部エネルギー,エンタルピの関係を説明でき計算できる.
|
6週 |
熱力学第一法則 |
P-v線図を基に,絶対仕事と工業仕事との関係を説明できる.
|
7週 |
理想気体 |
理想気体の状態式が説明でき,その計算ができる.
|
8週 |
理想気体 |
理想気体の定圧比熱,定容比熱およびガス定数との関係を説明できる.
|
2ndQ |
9週 |
理想気体 |
理想気体の状態変化に伴う圧力,比容積,絶対温度の関係を説明できる.また,熱量,絶対仕事量,工業仕事量の計算ができる.
|
10週 |
理想気体 |
理想気体の状態変化に伴う圧力,比容積,絶対温度の関係を説明できる.また,熱量,絶対仕事量,工業仕事量の計算ができる.
|
11週 |
熱力学の第二法則 |
熱力学の第二法則について,説明できる.また、熱効率や成績係数が説明できる、
|
12週 |
熱力学の第二法則 |
カルノーサイクルの状態変化について説明でき,熱効率を計算できる.
|
13週 |
熱力学の第二法則 |
エントロピの定義を説明でき, 状態変化に伴うエントロピの変化量を算出できる.
|
14週 |
熱力学の第二法則 |
不可逆サイクルとエントロピ増大の原理の概念が説明できる.
|
15週 |
前期末試験答案の返却・解説 |
前期末試験において間違えた部分を理解できる.
|
16週 |
|
|
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | 小テスト | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 75 | 0 | 0 | 0 | 25 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 75 | 0 | 0 | 0 | 25 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |