開講学期 | 2008年度 後期 |
授業区分 | 週間授業 |
対象学科 | 機械システム工学科 |
対象学年 | 1 |
必修・選択 | 選択 |
授業方法 | 演習 |
授業科目名 | 熱力学演習 |
単位数 | 1 |
担当教員 | 河合秀樹、媚山政良、鈴木 淳 |
教員室番号 | 河合(B219), 媚山(B220), 鈴木(A302−3) |
連絡先(Tel) | 河合(0143-46-5304), 媚山(0143-46-5305), 鈴木(0143-46-5308) |
連絡先(E-mail) |
河合(hdkawai0@mmm.muroran-it.ac.jp), 媚山(jrc98@mmm.muroran-it.ac.jp ), 鈴木(suzukij@mmm.muroran-it.ac.jp ) |
オフィスアワー | 河合(木曜日13:00〜15:00) |
授業のねらい | 熱は手にとってみることが出来ない、また熱力学で出てくる「エンタルピー」や「エントロピー」の概念は抽象的であるので理解しにくい.従って,熱力学の法則を理解して実力を養うためには,具体的な問題を、数値を入れて解くこと以外に方法はない.この演習で学ぶのは熱力学の第一法則,第二法則などの基礎中の基礎の部分である.カリキュラムでは「熱力学I」の講義と併行してこの演習を進める様になっており効果的である.「熱力学I」を理解しておかないと「熱力学II」や「熱機関」で学ぶ応用へは進みにくい.熱力学はエンジニアの必須科目であることが理解できるためにも基礎をしっかり身に付けよう. |
到達度目標 |
(1)比熱、顕熱と潜熱、単位に関する知識を理解して熱量計算ができる。(計算力) (2)閉じた系と流れ系に対して、熱力学第一法則により、系に出入りする熱量、内部エネルギ、仕事量が計算出来る。(計算力) (3)サイクルの基本概念を理解して熱機関サイクルの熱効率、冷凍サイクルの動作係数が計算できる。(計算力) (4)理想気体の各種状態変化における熱量、仕事量、内部エネルギ・エンタルピの変化量の計算できる。(計算力) |
授業計画 |
「熱力学I」の進行に合わせて実施。多くの問題を試験形式で解く。 1)熱力学の復習問題 (高等学校物理I,物理IIの範囲) 2)温度、比熱、顕熱と潜熱、単位(熱量計算) 3)温度、比熱、顕熱と潜熱、単位(熱量計算) 4)熱と仕事, 内部エネルギー 5)エネルギー保存則1 6)エネルギー保存則2 7)エネルギー保存則3 8)サイクルの熱効率1 9)サイクルの熱効率2 10)カルノーサイクルの熱効率 11)理想気体の状態方程式 12)理想気体の比熱 13)理想気体の状態変化1 (熱量,仕事量及びエントロピーやエンタルピー変化の計算など) 14)エネルギーとCO2削減について(外部講師による講演) 15)理想気体の状態変化2 16)まとめの問題 |
教科書及び教材 |
教科書:北山直方著「図解 熱力学の学び方」オーム社 教材:「熱力学I」で配布した副テキスト |
参考書 | 自分に適当な参考書を選ぼう.例えば、「工業熱力学の基礎」(基礎機械工学−3)斉藤 孟著、サイエンス社 |
成績評価方法 | 演習問題の平均点が100点満点中60点以上を合格とする。 |
履修上の注意 |
1)授業回数の80%以上の出席が必要(未満の場合は、非履修とみなす)。 2)模範解答中の質問、オフィスアワーでの質問を積極的にしよう。 3)授業の変更などは、授業中に通知する。 4)再試験は行わない。 5)不合格者は再履修すること。 |
教員メッセージ | 基本法則に立って繰り返し学習することが必要であり,熱力学には一夜漬けの勉強は向かない.技術者は、実際の数値を使って計算、設計します。計算に慣れるため、粘り強く、出来るだけ多くの問題に普段から挑戦してください。この科目出席に当たっては講義の復習が必要です。 計算機を用意してください。 |
学習・教育目標との対応 |
(学科の学習・教育目標との対応) (A)-4 機械システム工学に関する知識とそれらを問題解決に応用できる能力 (JABEEの学習・教育目標との関連) (d)-(2) 機械工学の主要分野(材料と構造,運動と振動,エネルギーと流れ,情報と計測・制御,設計と生産・管理,機械とシステム)のうち各プログラムが重要と考える分野に関する知識と,それらを問題解決に応用できる能力. |
関連科目 |
関連科目 [必要とする主要科目] 熱力学I,工業数学,解析,物理学 [今後、関連のある主要科目] 熱力学II、熱機関 |
備考 |