授業科目名	熱力学
時間割番号	TME211
担当教員名	舩谷　俊平
開講学期・曜日・時限	前期・月・IV	単位数	2
＜対象学生＞
(未登録)
＜授業の目的＞
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。
＜本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー＞（能力・資質）
工学部(～2023年度入学生)>機械工学科向け 記号 コンピテンシー（能力・資質）   ME-A 専門 機械技術者として社会の要求を満たすための問題を設定しそれらを自力で解決するとともに、持続して自己の能力の向上に努めることができる。 ◎ ME-B 機械工学の知識・技術に加えて、機械工学に関する最先端の技術を修得し、多様化する社会の要請に応じて、それを利用・応用することができる。 ○ ME-C 基礎的・専門的学力や論理的な表現力さらにコミュニケーション能力を修得し、科学的知見と技術を総合して社会的課題を解決する能力を身につける。 ○
＜到達目標＞  到達目標とは
目標NO 説明 コンピテンシーとの対応 ME 1 熱力学の第0、1、2法則を理解する。 ME-A 2 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。 ME-C 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。 ME-B 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。 ME-A
＜成績評価の方法＞
目標No 割合 評価の観点 1 25% 中間テストおよび期末テストによって評価する 2 25% 中間テストおよび期末テストによって評価する 3 25% 中間テストおよび期末テストによって評価する 4 25% 中間テストおよび期末テストによって評価する 合計 100%
＜授業の方法＞
「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。 授業の実施形態は「ライブ型」とする．教室での対面授業とするかオンライン開講とするかは「山梨大学の新型コロナウイルス感染拡大防止のための行動指針」に従い担当教員が判断のうえ，CNS等に掲示する． CNS掲示が無かった場合，上記指針がレベル2以上でオンライン開講と判断すること．
＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
(未登録)
＜テキスト＞
日本機械学会著, 熱力学, 日本機械学会,丸善 (発売), ISBN:9784888981040, (JSMEテキストシリーズ)
＜参考書＞
日本機械学会著, 演習熱力学, 日本機械学会,丸善出版 (発売), ISBN:9784888982177, (JSMEテキストシリーズ)
＜授業計画の概要＞
1 タイトル 講義の概要と目標 事前学習 事後学習 テキスト第1章を読み、不明点を挙げておくこと。 授業中に紹介する例題・演習問題を復習し、講義内容を整理すること。 授業内容 テキスト第1章を解説する。 2 タイトル 熱力学の第０法則、熱平衡、状態量、物理量の単位 事前学習 事後学習 テキスト第2章を読み、不明点を挙げておくこと。 授業中に紹介する例題・演習問題を復習し、講義内容を整理すること。 授業内容 熱力学の第０法則および熱平衡について解説する。 状態量、物理量の単位系についても理解を深める。 3 タイトル 熱と仕事、熱力学第１法則 事前学習 事後学習 前週の授業の最後に指示するページを予習し、不明点を挙げておくこと。 授業中に紹介する例題・演習問題を復習し、講義内容を整理すること。 授業内容 熱と仕事について解説する。 特に、熱力学第１法則における熱と仕事の関係について理解を深める。 4 タイトル 比熱と熱容量 事前学習 事後学習 前週の授業の最後に指示するページを予習し、不明点を挙げておくこと。 授業中に紹介する例題・演習問題を復習し、講義内容を整理すること。 授業内容 比熱と熱容量について、演習問題を紹介し、定量的な理解を深める。 5 タイトル 理想気体と内部エネルギー 事前学習 事後学習 前週の授業の最後に指示するページを予習し、不明点を挙げておくこと。 授業中に紹介する例題・演習問題を復習し、講義内容を整理すること。 授業内容 理想気体と実在気体の違いについて理解を深める。 気体分子運動論と内部エネルギーの関係についても補足的に解説する。 6 タイトル 理想気体の状態変化 事前学習 事後学習 前週の授業の最後に指示するページを予習し、不明点を挙げておくこと。 授業中に紹介する例題・演習問題を復習し、講義内容を整理すること。 授業内容 理想気体の状態変化について、分子間力の観点から理解を深める。 7 タイトル 理想気体の混合 事前学習 事後学習 前週の授業の最後に指示するページを予習し、不明点を挙げておくこと。 授業中に紹介する例題・演習問題を復習し、講義内容を整理すること。 授業内容 理想気体の混合について、気体分子運動論との関係についても補足しながら理解を深める。 8 タイトル 中間試験 事前学習 事後学習 各自による試験対策 個別の解説による理解の補強 授業内容 中間試験の実施形態は、前週までに掲示します。 9 タイトル カルノーサイクルの性質 事前学習 事後学習 前週の授業の最後に指示するページを予習し、不明点を挙げておくこと。 授業中に紹介する例題・演習問題を復習し、講義内容を整理すること。 授業内容 カルノーサイクルの性質ならびに現実の熱機関との違いについて解説する。 10 タイトル 熱力学第２法則 事前学習 事後学習 前週の授業の最後に指示するページを予習し、不明点を挙げておくこと。 授業中に紹介する例題・演習問題を復習し、講義内容を整理すること。 授業内容 熱力学第２法則の本質ならびにその歴史についても深掘りする。 11 タイトル エントロピー 事前学習 事後学習 前週の授業の最後に指示するページを予習し、不明点を挙げておくこと。 授業中に紹介する例題・演習問題を復習し、講義内容を整理すること。 授業内容 熱力学第２法則を起点にエントロピーの定義について解説する。 12 タイトル 蒸気の性質 事前学習 事後学習 前週の授業の最後に指示するページを予習し、不明点を挙げておくこと。 授業中に紹介する例題・演習問題を復習し、講義内容を整理すること。 授業内容 蒸気の性質について、相変化ならびに圧力との関係から解説する。 13 タイトル ガスサイクルと蒸気サイクル 事前学習 事後学習 前週の授業の最後に指示するページを予習し、不明点を挙げておくこと。 授業中に紹介する例題・演習問題を復習し、講義内容を整理すること。 授業内容 ガスサイクルについて、熱力学第２法則を起点に解説する。 蒸気サイクルについても理解を深める。 14 タイトル 冷凍サイクル 事前学習 事後学習 前週の授業の最後に指示するページを予習し、不明点を挙げておくこと。 授業中に紹介する例題・演習問題を復習し、講義内容を整理すること。 授業内容 冷凍サイクルについて、逆カルノーサイクルを起点に解説する。 15 タイトル 期末試験と総合評価 事前学習 事後学習 各自による試験対策 個別の解説による理解の補強 授業内容 期末試験の実施形態は、前週までに掲示します。 16 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 17 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 18 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 19 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 20 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 21 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 22 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 23 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 24 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 25 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 26 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 27 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 28 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 29 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 30 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容
＜実務経験のある教員による授業科目の概要＞
担当教員は、空調機器、給湯機器等の製品開発に関する実務経験を有する。本講義においては、この実務経験を活かした実践的講義を行う。
＜前年度授業に対する改善要望等への対応＞
・講義中、違うページに移るときには、「何ページです」と伝えてほしいとの要望があった。PowerPoint資料にはページ番号を付しているが、一部隠れているところがあったので、現在講義している箇所が教科書の何ページなのか分かりやすいように、資料を修正することとした。
＜備考＞
オフィスアワー：講義終了後