基礎熱力学及び演習
 Fundamental Thermodynamics and Exercise
 担当教員:赤松 正人(AKAMATSU Masato)
 担当教員の所属:大学院理工学研究科(工学系)機械システム工学分野
 担当教員の実務経験の有無:
 開講学年:2年  開講学期:前期  単位数:2単位  開講形態:講義
 開講対象:機械システム工学科、システム創成工学科(機械システム工学分野配属)  科目区分:専門科目・必修 
【授業の目的】
この科目は,学習・教育到達目標(B)機械工学の基礎〔CP2〕に対応しています.
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】
この科目は,学習・教育到達目標(B)機械工学の基礎〔DP5〕に対応しています.
目標1:熱力学における諸量と単位
目標2:熱力学第1法則
目標3:熱力学第2法則
目標4:理想気体の状態変化
上記各目標を理解し,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1法則,熱力学第2法則,理想気体.

【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】
機械システム工学科の学習・教育到達目標のうち,「(B)機械工学の基礎力」[CP2,DP5]を養成する科目である.

【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
90分×15回の講義のなかで,例題および演習問題などを通して,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01-02回目:第1章 熱とエネルギー
第03-05回目:第2章 熱力学第1法則
第06-09回目:第3章 理想気体
第10-14回目:第4章 熱力学第2法則
第15回目 :前期定期試験とまとめ

【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
例題や演習問題などを通して,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等の撮影は厳禁とする.
・授業時間外学習(予習・復習)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等に取り組み,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
課題レポート4回(4回 × 10点 = 40点)および前期定期試験(60点)を合計し,60点以上を合格とする.
評価内容:目標1 + 目標2 + 目標3 + 目標4 = 100 %
なお,2023年度以降入学者は基礎熱力学及び演習【補習】は受講できない.
・方法
課題レポートおよび前期定期試験は,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: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
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
学科HP参照

51000022-2024-05-52302