到達目標
・熱力学第1法則、第2法則を説明できる。
・気体の状態方程式について説明できる。
・基本状態変化における仕事と熱の出入りを算出できる。
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、第2法則を利用し熱量を仕事に仕事を熱量に変換できる。 | 熱力学第1法則、第2法則を説明できる。
| 熱力学第1法則、第2法則を説明できない。
|
評価項目2 | 気体の状態方程式を利用し与えられた状態での温度、圧力、体積を計算できる。 | 気体の状態方程式について説明できる。 | 気体の状態方程式について説明できない。 |
評価項目3 | 基本状態変化の組み合わせ(サイクル)における仕事と熱の出入りを算出できる。 | 基本状態変化における仕事と熱の出入りを算出できる。 | 基本状態変化における仕事と熱の出入りを算出できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
熱力学第1法則、第2法則そしてエントロピ増大の法則とは何かを理解する。基本状態変化における仕事と熱の出入りを算出する。
授業の進め方・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。
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
熱力学の諸量、単位、用語 |
熱力学の諸量、単位、用語の意味を説明できる。
|
2週 |
状態変化 |
状態量と相律を説明できる。
|
3週 |
仕事と熱と熱力学第一法則 |
と熱は同じエネルギの一種であることを説明できる。
|
4週 |
比熱 |
定容比熱、定圧比熱を説明できる。
|
5週 |
等容変化、等圧変化 |
等容変化、等圧変化による期待の状態量の変化を計算できる。
|
6週 |
等温変化、断熱変化 |
等温変化、断熱変化による期待の状態量の変化を計算できる。
|
7週 |
中間試験 |
|
8週 |
試験返却・解答、サイクルと熱機関 |
試験結果を検討し、理解不足の点を解消する。 サイクルを説明できる。
|
4thQ |
9週 |
カルノーサイクル |
熱機関の基本サイクルであるカルノーサイクルを説明できる。
|
10週 |
可逆サイクル |
カルノーサイクルと可逆サイクルが等価であることを説明できる。
|
11週 |
エントロピ |
エントロピの定義を説明できる。
|
12週 |
サイクルとエントロピ |
クラウジウスの等式、不等式を説明できる。
|
13週 |
熱力学第2法則 |
エントロピ増大法則を説明できる。
|
14週 |
有効エネルギ |
熱エネルギは一部しか利用できないことを説明できる。
|
15週 |
期末試験 |
|
16週 |
試験返却・解答 |
試験結果を検討し、理解不足の点を解消する。
|
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 | 60 | 0 | 0 | 10 | 30 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 |
専門的能力 | 40 | 0 | 0 | 10 | 30 | 0 | 80 |
分野横断的能力 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 |