【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．
熱力学では，系で起こる変化に対して変化前と変化後に着目して考えた．すなわち，状態の変化の過程，系の中の変化の過程は考えない．しかし，実世界では，平衡状態でないときの種々の熱移動を考えなければいけないことがある．この熱移動を扱うのが伝熱工学である．伝熱工学は，日常生活や産業界で観察される熱移動の問題を取り上げ，これを熱伝導，熱伝達および熱放射に区別して，熱移動の量や速度を明らかにする学問である．本講義によって，基礎熱力学および基礎流体力学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．[CP2]
【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：熱伝導に関する基本法則の説明ができ，伝熱量等の計算できる．【知識・理解】
目標2：熱伝達・対流伝熱に関する基本法則の説明ができ，伝熱量等の計算できる．【知識・理解】
目標3：放射伝熱に関する基本法則を説明でき，伝熱量等の計算できる．【知識・理解】
目標4：熱交換器の設計に関わる基本的な計算ができる．【知識・理解】
学習・教育到達目標(B) 機械工学の基礎力に対応し，幅広い教養と汎用的技能[DP5]を伴う．
【授業概要（キーワード）】
熱伝導，対流熱伝達，放射伝熱，熱交換器
【学生主体型授業（アクティブラーニング）について】
A-1．ミニッツペーパー、リフレクションペーパー等によって、自分の考えや意見をまとめ、文章を記述し提出する機会がある。：1～25％
A-2．小レポート等により、事前学習（下調べ、調査等含む）が必要な知識の上に思考力を問う形での文章を記述する機会がある。：1～25％
A-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学習を行い、その成果を記述する機会がある。：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」を養成し，併せて論理的思考力と理解力及び説明能力を身に着ける科目である．学習・教育到達目標(B)機械工学の基礎[CP2][DP5]に対応する．
【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
13.気候変動に具体的な対策を
【授業計画】
・授業の方法
教科書を中心に90分の講義を15回行います．例題と演習問題を通じて講義の理解を深めてください．教科書の補足資料をWeb Classにアップロードしますので、講義中に併用してもかまいません。
・日程
第01回目：伝熱の基本的な形態
第02回目：熱伝導①熱伝導の基礎理論
第03回目：熱伝導②熱通過
第04回目：熱伝導③フィンの伝熱
第05回目：対流伝熱①強制対流
第06回目：対流伝熱②自然対流
第07回目：相変化を伴う熱伝達①沸騰熱伝達
第08回目：相変化を伴う熱伝達②凝縮熱伝達
第09回目：まとめと中間試験
第10回目：放射伝熱①熱放射の基本法則
第11回目：放射伝熱②黒体面間の放射伝熱
第12回目：放射伝熱③灰色面間の放射伝熱
第13回目：熱交換器①熱交換器の形式
第14回目：熱交換器②対数平均温度差を用いた計算
第15回目：まとめと期末試験
【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，伝熱現象について理解を深める．テキストと関数電卓は必ず持参すること．なお，配布される資料以外の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（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
評価内容：
目標1 熱伝導に関連する法則の説明および伝熱計算が行える（25 ％）
目標2 熱伝達に関連する法則の説明および伝熱計算が行える（25 ％）
目標3 放射伝熱に関する法則の説明および伝熱計算が行える（25 ％）
目標4 熱交換器に関する技術の説明および伝熱計算が行える（25 ％）
・方法
演習課題4回（4回 × 5点 ＝ 20点），中間試験（30点）および期末試験（50点）を合計し，60点以上を合格とする．さらに，高度な知識を望む学生には探求型課題を提供します．
【テキスト・参考書】
テキスト：吉田 駿著，伝熱学の基礎(第2版)，オーム社．
参考書：日本機械学会編，JSMEテキストシリーズ「伝熱工学」，丸善．
【その他】
・学生へのメッセージ
熱力学および流体力学の基礎知識を必要とします．伝熱工学に関して理解を深めるように努め，公式を丸暗記するのではなく，本質の理解や現象を理解し，適切な公式の利用や選択を行えるようになってください．
・オフィス・アワー
授業時間外に学生の質問に答える「オフィス・アワー」を安原研究室(7号館1階109)において、講義同日の 16:30~17:30 の間に設けます。会議や出張等で不在にすることもあるため、確実に面談したい場合は事前に予約をお願いします。また、毎回、Web Classにて「出席票兼アンケート」の提出があり、その中で質問することも可能です。
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