△工業熱力学及演習Ｉ（Engineering Thermodynamics and Exercise I）[2356]

＜授業のねらい及び具体的な達成目標＞

　内燃機関や蒸気タービンでは，熱を機械的仕事に変換している。これらの機械の原理を理解するために，前期には熱力学の基礎を，後期にはその応用について学ぶ。英文の専門用語も用いて行うので，FE試験対策も視野に入れている。
　演習を毎回行い，提出するので，全出席を前提とする。その日の講義の内容について直ちに演習を行い，理解を深める。疑問の点はまず自分で考えた上で，教員またはTAに質問することによって確認する。
　以下の項目を習得したかどうかを演習や試験によって判断する。(1) 熱力学第1法則と熱力学第2法則を理解する。(2) 理想気体の各状態変化において状態量と仕事・熱量の変化を計算する。(3) 熱機関と作業機のサイクルに対して状態変化の関係式を適用して計算を行う。(4) 蒸気の性質を理解し，蒸気表を用いて水および蒸気のエネルギーの流れと仕事・熱量の変化を計算する。

（ＪＡＢＥＥ学習・教育目標）
「国際工学プログラム」
(C)基礎工学・専門工学知識の習得：◎
JABEE基準1の(1)の知識・能力：（ｄ）の（1)：◎

（前提となる基礎知識と習得後の展開）
　「物理学 II」の熱力学に関する知識と「数学 I」，「数学 II」の微分・積分に関する知識が必要である。習得後は「工業熱力学及演習 II」，「エネルギーシステム」へと発展させて，エネルギーと環境に対する機械技術者としての素養を身につけることができる。また，ECPのテーマがエネルギーに関係する場合，そのプロジェクトを遂行するための必要な知識を得られる。

＜授業計画＞

1. 熱力学的量と単位（仕事と動力，温度，圧力，熱量）
2. 熱力学の第１法則（エネルギー保存則）
3. 理想気体（状態方程式，内部エネルギー，エンタルピー，定圧比熱，定容比熱）
4. 理想気体の状態変化（等温変化，等圧変化，等容変化）
5. 試験１
6. 理想気体の状態変化（断熱変化とポリトロープ変化）
7. 理想気体の状態変化（不可逆変化）
8. 熱力学の第2法則
9. 熱機関と冷凍機・ヒートポンプ
10. 試験２
11. カルノーサイクル，クラウジウスの不等式
12. エントロピー
13. 固体・液体のエントロピー変化
14. 理想気体のエントロピー変化
15. 試験３
16. 前期試験（前期の再試験）

17. 熱機関と作業機のサイクル（スターリングサイクル，エリクソンサイクル）
18. 熱機関と作業機のサイクル（オットーサイクル）
19. 熱機関と作業機のサイクル（ディーゼルサイクル）
20. 熱機関と作業機のサイクル（デュアルサイクル）
21. 試験４
22. 熱機関と作業機のサイクル（ブレイトンサイクル）
23. 圧縮機のサイクル
24. 冷凍機，ヒートポンプのサイクル
25. 試験５
26. 蒸気（水の状態変化）
27. 水蒸気のエンタルピー，エントロピー，乾き度
28. 飽和蒸気表と過熱蒸気表
29. ランキンサイクル（蒸気の断熱効果）
30. ランキンサイクル（基本サイクル）
31. 試験６
32. 後期試験（後期の再試験）

＜成績評価方法及び水準＞

　全６回の試験がすべて 60% 以上を合格とする。いずれかが 60% に満たない場合には，演習点が 60% 以上でかつ定期試験を受けている場合には再試験を行う。再試験の該当者は掲示された者だけである。そこで不合格回の試験を充足すれば合格となる。ただし，欠席および遅刻は減点するので，試験のみで合格となっても，評価が不合格となることがあるので注意すること。

「国際工学プログラム」の学習・教育目標(C)は、本科目およびこの目標に対応する卒業に必要な他の該当科目をすべて習得することにより達成される。

＜教科書＞

「機械技術者のための熱力学」熱力学教育研究会編（産業図書）

＜オフィスアワー＞

火，水，金曜日：八王子8号館206号室 16:00-18:00
上記時間外でも随時質問を受け付けます．メールでの質問も可．
メールアドレス：saika@cc.kogakuin.ac.jp

＜学生へのメッセージ＞

熱力学には理解しにくい概念が多くあります。必ず，出席しましょう。

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