【授業の目的】
我々は燃焼によって大量の熱エネルギーを得ることができる.この熱エネルギーを利用して作動流体を膨張させて仕事をする装置を作り,自動車や飛行機などの様々な機械システムを動かしている.このように,熱エネルギーを仕事に変換する装置を熱機関と呼ぶ.本授業では,基礎熱力学及び演習で学んだ基礎知識を基にして,熱機関や熱機器の原理を学ぶ科目である.
【授業の到達目標】
目標1:熱力学第一法則,熱力学第二法則 目標2:熱機関 目標3:熱機器 学習・教育到達目標B:B(DP5) 学習・教育到達目標F:F(DP9) これらを理解し,各種計算法を身につけ,定量的に数値を算出できる.
【授業概要(キーワード)】
熱力学第一法則,熱力学第二法則,ガスサイクル,蒸気タービン機関,冷凍機
【科目の位置付け】
機械システム工学科の学習・教育到達目標のうち,「(B)機械工学の基礎」[CP2],「(F)自主的・継続的学習能力」[CP2]を養成する科目である.
【授業計画】
・授業の方法
90分×15回の講義のなかで,例題および演習問題を通して,熱力学の考え方を習得できるようになるための授業を行う.
・日程
第01回目:第07章 蒸気のもつ特性 第02回目:第07章 蒸気のもつ特性 第03回目:第08章 熱エネルギーから運動エネルギーへの変換 第04回目:第08章 熱エネルギーから運動エネルギーへの変換 第05回目:第09章 連続仕事を取り出すためのガスサイクル 第06回目:第09章 連続仕事を取り出すためのガスサイクル 第07回目:第09章 連続仕事を取り出すためのガスサイクル 第08回目:中間試験および解説 第09回目:第10章 蒸気タービン機関のサイクル 第10回目:第10章 蒸気タービン機関のサイクル 第11回目:第11章 冷凍と空調のメカニズム 第12回目:第11章 冷凍と空調のメカニズム 第13回目:第12章 熱力学はいかに展開されるか 第14回目:第12章 熱力学はいかに展開されるか 第15回目:期末試験とまとめ
【学習の方法】
・受講のあり方
例題と演習問題を通して,何が求められているのか,どのような知識が必要なのかを考えながら,熱力学に関して理解を深める.テキストと関数電卓は必ず持参すること.なお,スマートフォンなどによるスクリーンに投影された画像の撮影は著作権の問題が発生するので厳禁とする.
・授業時間外学習へのアドバイス
授業計画(日程)を参照して,該当するページをよく読んで講義に臨むこと.また,復習に関しては該当する演習問題に取り組み,理解を深めること.なお,不明な点は,友人と議論したり,授業の後に質問したりして必ず解決すること.
【成績の評価】
・基準
ミニテスト(40点),中間試験(30点),および期末試験(30点)を合計し,60点以上を合格とする. 評価内容:目標1(20 %),目標2(40 %),目標3(40 %)
・方法
ミニテスト,中間試験,および期末試験は,講義,例題,そして演習問題の範囲から出題する.
【テキスト・参考書】
テキスト:一色尚次・北山直方 共著,わかりやすい熱力学,森北出版. 参考書:日本機械学会編,JSMEテキストシリーズ「熱力学」,丸善.
【その他】
・学生へのメッセージ
オリジナルのノートを作成して,熱力学に関して理解を深めるように努めること.公式を丸暗記するのではなく,本質の理解や現象を理解することに心がけること.
・オフィス・アワー
質問等がある場合は、7-113室にて,毎週火曜日10:30~12:00.
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