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開講学期 Course Start |
2012年度 前期 |
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授業区分 Regular or Intensive |
週間授業 |
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対象学科 Department |
機械航空創造系学科（夜間主） |
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対象学年 Year |
1 |
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必修・選択 Mandatory or Elective |
必修 |
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授業方法 Lecture or Seminar |
講義 |
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授業科目名 Course Title |
熱力学 |
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単位数 Number of Credits |
2 |
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担当教員 Lecturer |
埜上 洋 |
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教員室番号 Office |
B314 |
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連絡先(Tel) Telephone |
0143-46-5325 |
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連絡先(E-mail) |
nogami＠mmm.muroran-it.ac.jp |
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オフィスアワー Office Hour |
火曜日 16:15-17:15 |
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授業のねらい Learning Objectives |
熱エネルギーを消費して動力を連続して発生する熱機関や動力を消費して熱を除去する冷凍機関は、作動流体の状態変化を組み合わせた周期的な変化(サイクル)によって運転される。作動流体の状態量(圧力，温度，密度，エンタルピ，エントロピ等)の変化や機関に出入りする熱量，仕事量を熱力学第一法則と第二法則を利用して計算する手法を学ぶ。またサイクルの熱効率、冷凍効率の基本概念を理解する． |
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到達度目標 Outcomes Measured By: |
(1)熱力学第一法則が理解できる。(知識力) (2)系に出入りする熱量、仕事量が計算出来る。(計算力) (3)状態量とそうでない量が理解できる。(知識力) (4)熱力学第二法則が理解できる。(論理力、知識力) (5)理想気体の各種状態変化に伴う熱量、仕事量および内部エネルギ・エンタルピ・エントロピの変化量 を計算できる。(知識力、計算力) |
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授業計画 Course Schedule |
総授業時間数（実時間） ２４時間 【 熱力学とは】 1) 熱平衡と温度，状態量，状態変化，SI単位系と他の単位系 2) 理想気体の状態方程式（内部エネルギー、定圧比熱、定容比熱等の定義） 【熱力学第一法則】 3) 仕事と熱，閉じた系のエネルギー式 4) 流動系のエネルギー式 5) 比熱（Meyerの式，比熱比，分子の自由度） 【 理想気体の状態変化】 6) 理想気体の性質と可逆変化（等温変化，等圧変化，等容変化） 7) 理想気体の可逆変化（断熱変化，ポリトロープ変化） 8) 理想気体の不可逆変化（膨張・圧縮，絞り流れ，Joule-Thompson 効果） 9) 理想気体の混合気体 10) 熱力学第一法則と理想気体の状態変化のまとめ 【熱力学第二法則】 11) サイクル（熱機関・冷凍機・ヒートポンプ）の効率，熱力学第二法則 12) Carnotサイクル，熱力学的温度 13) Clausius積分，エントロピー 14) 理想気体・固体・液体のエントロピー変化，エントロピーの原理とその工業的利用 15) 熱力学第二法則のまとめ 16)定期試験 ・授業時間内に演習・宿題を課すので、各自自分で解いた上、必ず提出すること。 |
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教科書 Required Text |
工業熱力学−基礎編 河野通方他監修，東京大学出版会 (2004) |
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参考書 Required Materials |
熱力学JSMEテキストシリーズ，日本機械学会編 # 図解熱力学の学び方 北山直方著 オーム社 # 例題で分かる工業熱力学 平田哲夫 田中誠 熊野寛之著 森北出版 # 工業熱力学の基礎(基礎機械工学‐5)，斉藤 孟著、(株)サイエンス社 # 熱力学(機械工学選書)，斉藤あきお，一宮浩市著、裳華房 |
| 教科書・参考書に関する備考 | 講義は教科書と参考書（工業熱力学−基礎編 河野通方編集，東京大学出版）を使用しながら進めるので，その要点をまとめた教材（副テキスト）を無料配布する予定． |
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成績評価方法 Grading Guidelines |
成績は定期試験点数で評価し、100点満点中60点以上が合格点である。尚、授業中に課された宿題，小テスト等は各自で解いた上、必ず提出すること。 |
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履修上の注意 Please Note |
１）出席率が3/4に満たないものは成績評価の対象としない。 ２）授業中及びオフィスアワー等でささいなことでも質問して、判らないままにしないこと。 ３）授業の変更などは、授業中に通知する。 ４）再試験は原則行わない。 ５）不合格者は再履修すること。 |
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教員メッセージ Message from Lecturer |
授業計画を参考に復習と予習を行うことが必要です。また配布テキストの課題に自分で取り組み具体的な数値を用いた計算に慣れること。従って、計算機を用意しておくと便利です。この教科の理解には高等学校数学の簡単な微分、積分の知識が必要です。 |
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学習・教育目標との対応 Learning and Educational Policy |
・機械システム工学コースの学習・教育目標との対応： (C)工学専門知識の修得 ・材料工学コースの学習・教育目標との対応： (C) 工学基礎 （数学、自然科学、情報技術に関する基礎知識を習得し、それらを材料工学の専門分野に応用できる能力 ・航空宇宙システム工学コースの学習・教育目標との対応： |
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関連科目 Associated Courses |
今後の関連科目：熱力学II、熱機関（以上機械ｼｽﾃﾑ工学ｺｰｽ） |
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備考 Remarks |