△工業熱力学（Engineering Thermodynamics）[2D02]

＜授業のねらい及び具体的な達成目標＞

エンジン、エアコン、冷蔵庫など、熱によって作動する機械、熱を加えたり、取り去る事を目的とする機械装置は我々の身近に多く見られる。熱とは何か、これらの機械の原理、メカニズムを扱うのが熱力学である。機械システム工学を学ぶ学生諸君にとって、熱力学は必須の科目の一つである。この授業では気体を対象とし、熱を加えたり、あるいは取り去るとどの様な物理的変化が起きるかを理解し、更に、熱力学の応用である熱機関について学ぶ。
具体的な学習の達成目標は以下の通りである。
（１）熱の単位を理解すること。　（２）熱力学の第一法則、第二法則を理解し、それによって現象を理解できること。（３）気体の状態変化を理解し、それを利用して現象の解析が出来ること。（４）熱サイクル（主にカルノーサイクル）を理解し、それに関連した現象を解析できること。
（JABEE機械システム基礎工学プログラムの学習・教育目標）D-1：◎
（JABEE　基本キーワード）　熱力学
（JABEE　個別キーワード）　熱力学の法則、熱機関と熱サイクル、状態方程式、熱伝導
（前提となる基礎知識と習得後の展開）本科目を履修する前に「数学I」、「同II」、「物理学I」、「同II」、「流体力学」を履修しておくこと。本科目の学修内容は、「機械システム設計総合演習」、「航空宇宙工学」、「自動車工学」などの専門科目だけでなく、卒業論文でも関係する研究がある。

＜授業計画＞

１）ガイダンス及び熱力学で用いる単位。　　　　　　　　　演習問題（１）
２）熱力学の第一法則、平衡と状態量、内部エネルギーとエンタルピ。　演習問題（２）
３）理想気体、理想気体の状態方程式、内部エネルギー。　　演習問題（３）
４）理想気体の状態変化（１）、等温変化、等圧変化。　　　演習問題（４）
５）理想気体の状態変化（２）、等容変化、断熱変化、ポリトロープ変化。　演習問題（５）
６）中間テスト。　１）〜５）までに学んだ事柄についての理解度を確認し、後の授業に活かすため、中間テストを行なう。
７）理想気体の混合、混合気体の性質。　 　　演習問題（７）
８）熱力学の第二法則と熱機関、熱機関、ヒートポンプの熱収支、熱効率。　　演習問題（８）
９）熱機関と熱サイクル、カルノーサイクル。　　　　　演習問題（９）
１０）エントロピー。　　　　　　　　　 　　　　　　演習問題（１０）
１１）オットーサイクル。　 　　　　　　　　　　演習問題（１１）
１２）ディーゼルサイクル　　　　　　　　　　　　演習問題（１２）
１３）ブレイトンサイクル　　　　　　　　　　　　演習問題（１３）
１４）期末テスト。７）〜１２）までに学んできた事柄の理解度を確認するため、期末テストを行なう。

＜成績評価方法及び水準＞

（１）中間テスト（３０％）、（２）期末テスト（４０％）、演習問題（３０％）の割合で評価し、総合点が６０点以上を合格とする。ただし、授業欠席が４回以上の者は原則として不合格とする。
「機械システム基礎工学プログラム」の学習・教育目標　D-1は、上記の基準を満たせば達成される。

＜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

＜参考書＞

特になし

＜オフィスアワー＞

原則として、火曜日の１６時以降をオフィスアワーとするが、メールでも対応する。
メールアドレス：kitak@cc.kogakuin.ac.jp

＜学生へのメッセージ＞

毎週、授業終了前１５分間程度を演習時間とし、問題を解いてもらうので予習・復習は必須である。
遅刻は厳禁とする。

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