エネルギー変換工学

科目基礎情報

学校 モデルコア高専5 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 エネルギー変換工学
科目番号 0047 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 海事システム学専攻 対象学年 専2
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 基礎から学ぶ工業熱力学:佐野正利、杉山均、永橋優純共著(コロナ社)
担当教員

目的・到達目標

熱力学第1法則を説明できる。
熱力学第2法則(エントロピ増加)を説明できる。
有効エネルギを説明できる。

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熱力学第1法則および第2法則を十分理解示、エネルギとして熱と仕事の関係について説明できる。熱力学第1法則および第2法則を理解できる。熱力学第1法則および第2法則を理解できない。
評価項目2
評価項目3

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
熱力学が生活の中にどのようにかかわっているかを認識し、熱力学第1法則、第2法則の重要性と、期待の状態変化とエネルギ変換の関係について理解を深めることを目標とする。
授業の進め方と授業内容・方法:
基本的にテキストに従って授業を進める。本文解説を行った後、各自が練習問題に取り組む。適宜ヒントは与えるが自主的、積極的に問題と取り組むことが必要である。その後、解答例を示す。
注意点:
身近な、具体的な例を想像しながら受講することが大切である。

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・方法 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 熱力学第0法則、温度測定法、その他基本事項 熱力学第0法則を理解し、各種温度計を説明できる。その他述語を説明できる。
2週 エネルギ保存則と熱力学第1法則 エネルギの総和は一定であることを説明できる。
3週 工業仕事、絶対仕事 閉じた系での仕事と開いた系での仕事の区別ができる。
4週 理想気体の状態式 状態方程式を使って、温度、圧力、体積を計算できる。
5週 理想気体の内部エネルギ、エンタルピ、比熱 内部エネルギ、エンタルピと比熱の関係を理解する。
6週 理想気体の内部エネルギ、エンタルピ、比熱 内部エネルギ、エンタルピと比熱の関係を理解する。
7週 理想気体の状態変化1 等圧、等容変化での状態量の変化を計算できる。
8週 理想気体の状態変化1 等圧、等容変化での状態量の変化を計算できる。
2ndQ
9週 不可逆変化 不可逆変化とは何かを説明できる。
10週 不可逆変化 不可逆変化とは何かを説明できる。
11週 混合気体 混合気体の状態方程式を理解し、計算に利用できる。
12週 熱力学第2法則 熱力学第2法則を理解し、永久機関の不可能を知る。
13週 サイクルとカルノーサイクル 可逆サイクルと不可逆サイクルの違いを説明できる。また、熱機関の基礎となるカルノーサイクルを説明できる。
14週 クラウジウスの積分とエントロピ クラウジウスの積分を利用したエントロピの定義を説明できる。
15週 総復習 理解不足の点を質し、解消する。
16週

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60000400100
基礎的能力100000010
専門的能力4000040080
分野横断的能力100000010