【授業の目的】
熱力学は，熱を機械仕事へ変換するための学問として発達し，自然界がエネルギーの変化を伴いながらその姿を変えてゆく過程を論ずる科学として完成した．熱力学は，エネルギーを取り扱う基礎科学であり，工学を学ぶ学生の必須科目である．自動車や航空機などの輸送機器，発電所などの動力プラントのエネルギー機器・システム，熱・流体機器の設計には熱力学が不可欠である．本授業では，エネルギーに関連する諸現象の把握だけではなく，エネルギーを扱う機械の定量的理解を目的とする．
【授業の到達目標】
目標1：熱力学で扱う物理量
目標2：熱力学第一法則
目標3：熱力学第二法則
目標4：完全ガスの状態変化
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）】
エネルギーの形態，熱力学第一法則，熱力学第二法則，内部エネルギー，エンタルピー，完全ガスの状態変化．
【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01章 熱力学とは何か
第02章 熱力学で扱う物理量
第02回目：第02章 熱力学で扱う物理量
第03回目：第03章 熱力学の第一法則とエネルギー保存の法則
第04回目：第03章 熱力学の第一法則とエネルギー保存の法則
第05回目：第04章 熱力学の第二法則はどのようなものか
第06回目：第04章 熱力学の第二法則はどのようなものか
第07回目：中間試験および解説
第08回目：第05章 完全ガスはどのような法則に従うか
第09回目：第05章 完全ガスはどのような法則に従うか
第10回目：第06章 完全ガスの状態変化はどのように計算するか
第11回目：第06章 完全ガスの状態変化はどのように計算するか
第12回目：第06章 完全ガスの状態変化はどのように計算するか
第13回目：第06章 完全ガスの状態変化はどのように計算するか
第14回目：第06章 完全ガスの状態変化はどのように計算するか
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（25 ％），目標2（25 ％），目標3（25 ％），目標4（25 ％）
・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.
|