【授業の目的】
熱力学は自然科学の一部門として重要な学問であり,熱機関の進歩発展と相まって発達した学問である.熱エネルギーを取り扱うだけに,この学問を応用して直接われわれの現代生活に貢献する発電所,自動車,エアコン等各種の熱機関を産み出してきた.本講義により,学部において熱エネルギーに関する講義で身に着けた基礎知識を整理するとともに,さらに,機械エンジニアとしての専門知識を養成する.具体的には,まず,学部における「基礎熱力学及び演習」および「工業熱力学」で学んだ熱力学第1法則,熱力学第2法則,理想気体の状態変化,サイクルなどを復習する.その後,これら基礎知識をもとに,工業熱力学より踏み込んだ形で,熱機関および熱機器について,知識と理解を深めることを目的とする.
【授業の到達目標】
目標1:熱力学第1法則 目標2:熱力学第2法則 目標3:理想気体の状態変化 目標4:内燃機関 目標5:蒸気原動機 これら5項目を理解し,工学的専門知識を養成する.
【授業概要(キーワード)】
熱力学第1法則,熱力学第2法則,理想気体,内燃機関,蒸気原動機.
【学生主体型授業(アクティブラーニング)について】
D-1.演習、実習、実験等を行う機会がある。:1~25% D-2.事前学習(下調べ、調査等含む)で習得した知識等を踏まえて演習、実習、実験等を行う機会がある。:1~25% D-3.習得した知識を活用する中で、学生自身がテーマや目的などを主体的に定めて課題探究型の演習、実習、実験等を行う機会がある。:1~25%
【科目の位置付け】
熱力学はエネルギーを取り扱う基礎学問であり,機械システム工学を学ぶ学生の中心的科目である.本講義は,基礎熱力学及び演習,工業熱力学,伝熱工学の基礎知識をベースに,実際の内燃機関,蒸気原動機をより深く理解するものである.
【SDGs(持続可能な開発目標)】
07.エネルギーをみんなにそしてクリーンに 09.産業と技術革新の基盤をつくろう
【授業計画】
・授業の方法
毎回課題を課す.講義は,例題や演習問題等を通して,各種計算法を身につけ,熱的知識と理解を深める.
・日程
第01-02週:熱とエネルギー 第03-04週:熱力学第1法則 第05-06週:理想気体 第07-09週:熱力学第2法則 第10-12週:内燃機関 第13-15週:蒸気原動機
【学習の方法・準備学修に必要な学修時間の目安】
・受講のあり方
講義の中で何が大事なポイントなのか自分で考え,疑問点は積極的に質問すること.
・授業時間外学習(予習・復習)のアドバイス
課題を自主的に解き,不明な点を明らかにする.前回までの講義内容を理解しておくこと.自分なりに授業ノートを整理し,疑問点があったら調べたり,質問をする.
【成績の評価】
・基準
評価基準は,授業の到達目標 1~5に対して,計100%を20%ずつ配分し,この内容に関連して,熱的計算が行える,熱機器の課題やその対策に対して技術者としての見解を述べることが出来ることを評価の基準とする.
・方法
課題の提出(10回×10点)の結果を総合して60点以上を合格とする.
【テキスト・参考書】
テキスト:熱力学 事例でわかる考え方と使い方,金原粲 監修,実教出版. 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
学部で学んだ熱力学の知識を確かなものにする.また、熱力学で使用される専門用語をしっかり覚える.学部において,「基礎熱力学及び演習」,「工業熱力学」,「伝熱工学」を履修していることが望ましい.
・オフィス・アワー
学科HP参照
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