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授業科目名
担当教員
熱力学
舩谷 俊平
時間割番号
単位数
コース
履修年次
期別
曜日
時限
TME211 2 ME,D 2 前期 IV
[概要]
熱力学は自然科学全般の基礎をなす学問であり、特に機械工学においては重要な学問の一つである。本講義では、これまでの物理学等の講義において学んできた物理学的視点からの熱力学に加え、機械工学的視点からの工業熱力学についての講義を行う。熱機関などの動作原理や性能を熱力学的に解釈するための基礎を習得することを目標とし、3年次以降の熱エネルギー的解釈への導入講義と位置付ける。
[具体的な達成目標]
機械工学の基礎として学び、以下の基本的事項の理解と問題解決能力を養う。
1)熱力学の第0、1、2法則を理解する。
2)特にカルノーサイクルを理解し、その他の熱機関とサイクルを理解する。
3)種々の状態変化におけるエントロピー変化を理解し、それを求めることができる。
4)熱力学の一般関係式を理解するとともに理想気体の性質を理解し、状態変化における状態量の変化、熱や仕事との関係を導くことができる。
[必要知識・準備]
「基礎教育」部門における科目の中で、「数学」、「物理学」、「化学」に関する基礎知識を習得しておくこと。具体的な知識は以下の通り。
1)微分、積分の定義と意味。
2)物理学の基礎(力学、運動、仕事、エネルギー、光、熱と温度)
3)反応(燃焼)に関する基礎知識
本科目に引き続き、「伝熱工学」、「熱エネルギー変換工学」が開講されている。これらの科目を履修する前提として本科目の単位を取得することが望ましい。
[評価方法・評価基準]
No評価項目割合評価の観点
1試験:期末期 70  %基礎事項の理解 
2試験:中間期 30  %基礎事項の理解 
[教科書]
  1. 日本機械学会, JSMEテキストシリーズ 熱力学, 日本機械学会, ISBN:978-4888981040
[参考書]
  1. 日本機械学会, JSMEテキストシリーズ 演習熱力学, 日本機械学会, ISBN:978-4-88898-217-7
[講義項目]
1.講義の概要と目標
2.熱力学の第0法則、熱平衡、状態量、物理量の単位
3.熱と仕事、熱力学第1法則
4.比熱と熱容量
5.理想気体と内部エネルギー
6.理想気体の状態変化
7.理想気体の混合
8.カルノーサイクルの性質
9.熱力学第2法則
10.エントロピー
11.熱力学の一般関係式
12.蒸気の性質
13.ガスサイクルと蒸気サイクル
14.冷凍サイクル
15.総合評価と課題解説
[教育方法]
・プロジェクターによるビジュアル教材を使用する。
・項目毎に例題を説明し理解を深める。
・できる限り双方向の授業を行う。
[JABEEプログラムの学習・教育目標との対応]
(未登録)
[その他]
オフィスアワー:講義終了後