熱力学1Aのシラバス情報

科目名称
Course title(Japanese)
熱力学1A 科目番号
Course number
75BATHE201
科目名称(英語)
Course title(English)
Thermodynamics 1A
授業名称
Class name
熱力学1A
教員名 上野 一郎
Instructor Ichiro UENO
開講年度学期 2022年度 前期
Year/Semester JFY2022, 1st Semester
曜日時限 水曜1限
Class hours 1st, Wed.
開講学科
Department
理工学部 機械工学科
Department of Mechanical Engineering, Faculty of Science and Technology
外国語のみの科目
(使用言語)
Course in only foreign
languages (languages)
-
単位
Course credit
2.0 授業の主な実施形態
Main class format
対面
概要
Descriptions
熱力学は,機械工学の基礎を成す最も重要な分野の一つであると同時に,古典物理学の柱の一つでもある.物質の性質,エンジンや熱交換機の設計,環境・エネルギー問題等を理解し解決して行く上で欠かせない学問である.人類の特殊環境(宇宙空間・深海など)への進出・長期滞在を実現するためにも重要な学問であると位置づけられる.
受講生は本講義を通じて,熱力学の基盤となる「熱と仕事の関係」,「熱力学第1法則および第2法則」,「熱力学の一般関係式」,「気体の膨張」の基礎的事項を理解し,例題を通じて応用可能な知識を身に付け,論理的思考や問題解決力を身に付ける.
目的
Objectives
「熱と仕事の関係」,「熱力学第1法則および第2法則」,「熱力学の一般関係式」,「気体の膨張」に関連する基礎的知識と応用出来る能力を修得する.本学科のディプロマ・ポリシーに定める『2.機械工学分野で必要な基礎学力と、その上に立つ専門知識。』を身に付けるための科目である.
到達目標
Outcomes
1.熱と仕事の関係を理解すること.
2.エネルギー保存,内部エネルギー,絶対仕事,工業仕事,エンタルピなどを通じて熱力学第1法則の原理を理解し,基礎的な問題の解決に応用出来ること.
3.基礎的な熱機関,エントロピ,エクセルギー,自由エネルギーなどを通じて熱力学第2法則の原理を理解し,基礎的な問題解決に応用出来ること.
4.熱力学の一般関係式を理解し,基礎的な問題解決に応用出来ること.
5.断熱自由膨張や断熱絞り膨張など,気体の膨張の原理を理解し,基礎的な問題解決に応用出来ること.
履修上の注意
Course notes prerequisites
講義に出席するだけでなく,自習のなかで教科書の例題や演習問題を徹底的に学習すること.
アクティブ・ラーニング科目
Teaching type(Active Learning)
課題に対する作文
Essay
- 小テストの実施
Quiz type test
-
ディベート・ディスカッション
Debate/Discussion
- グループワーク
Group work
-
プレゼンテーション
Presentation
- 反転授業
Flipped classroom
-
その他(自由記述)
Other(Describe)
-
準備学習・復習
Preparation and review
各回の講義で,復習と次回へ向けての予習の指示をする.特に,教科書の例題や演習問題に関する学習を徹底し,論理的思考力・問題解決力を身に付ける.
Instructions on preparation and review will be given for each lecture.
成績評価方法
Performance grading
policy
到達度評価を行う.
学修成果の評価
Evaluation of academic
achievement
・S:到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A:到達目標を十分に達成している
・B:到達目標を達成している
・C:到達目標を最低限達成している
・D:到達目標を達成していない
・-:学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S:Achieved outcomes, excellent result
・A:Achieved outcomes, good result
・B:Achieved outcomes
・C:Minimally achieved outcomes
・D:Did not achieve outcomes
・-:Failed to meet even the minimal requirements for evaluation
教科書
Textbooks/Readings
・教科書を使用する場合は、MyKiTS(教科書販売サイト)から検索・購入可能ですので以下のURLにアクセスしてください。
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
 
・Search and purchase the necessary textbooks from MyKiTS (textbook sales site) with the link below.
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
参考書・その他資料
Reference and other materials
『工業熱力学 基礎編』 谷下 市松 著(裳華房), 『工学 基礎熱力学』 谷下 市松 著 (裳華房), Thermodynamics: An Engineering Approach, Y. Cengel, M. Boles 著 (McGraw-Hill)
【物理系】 『熱力学 -現代的な視点から』 (新物理学シリーズ) 田崎 晴明 著(培風館), 『現代熱力学 -熱機関から散逸構造へ-』 イリヤ・プリゴジン,ディリブ・コンデプディ 著 (妹尾 学・岩元 和敏 訳)(朝倉書店)
授業計画
Class plan
大まかに下記計画にしたがって実施する.
イントロダクション:エネルギー問題
熱と温度、状態量
系と環境、比熱:エンタルピ
理想気体(1):理想気体、準静的変化(定積)
理想気体(2):準静的変化(定圧、等温、断熱、ポリトロープ)
サイクル(1):カルノーサイクル
前半のまとめ
サイクル(2):クラウジウスの不等式、エントロピ
エネルギーの有効利用:エクセルギー、自由エネルギー
熱力学の一般関係式(1):Maxwellの関係式
熱力学の一般関係式(2):比熱、膨張・収縮、実在気体
相平衡・相図:クラペイロン・クラウジウスの式
後半のまとめ
教職課程
Teacher-training course
実務経験
Practical experience
-
教育用ソフトウェア
Educational software
-
備考
Remarks
9975394
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