開講学期
Course Start
2012年度 後期
授業区分
Regular or Intensive
週間授業
対象学科
Department
機械航空創造系学科
対象学年
Year
1
必修・選択
Mandatory or Elective
必修
授業方法
Lecture or Seminar
演習
授業科目名
Course Title
熱力学演習 (機航後半)
単位数
Number of Credits
1
担当教員
Lecturer
河合秀樹,埜上 洋
教員室番号
Office
河合:B219
埜上:B314
連絡先(Tel)
Telephone
河合:0143-46-5304
埜上:0143-46-5325
連絡先(E-mail)
E-mail
河合 hdkawai0@mmm.muroran-it.ac.jp
埜上 nogami@mmm.muroran-it.ac.jp
オフィスアワー
Office Hour
埜上 火曜日 16:15-17:15
河合 未定
授業のねらい
Learning Objectives
熱力学は、「エントロピー」に代表されるように、抽象的な概念を多く取り扱う一方で、自然科学の基本原理を扱うため、材料工学、機械工学、航空宇宙工学など広範な工学分野に関わる基礎学問である。
また熱力学が持つ基礎的物理原理の把握や、その抽象的思考に慣れる事は、現代工学の高度なシステムを設計する上で非常に役立つので、熱力学の理解は工学者にとって不可欠である。
熱力学の法則を理解して実力を養うためには,基礎的な演習問題を数多くこなすことが重要である.この演習で学ぶのは、比熱の概念、理想気体の変化、内部エネルギーとエ
到達度目標
Outcomes Measured By:
(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
Course Schedule
総授業時間数(実時間): 22.5 時間
「熱力学I」の進行に合わせて実施する。

1)授業の進め方.熱力学で使用する物理量と単位.
2)温度、比熱、熱量(顕熱と潜熱)、 閉じた系,開いた系,孤立系.
3)熱量、仕事、熱力学第一法則
4)熱量、仕事、 熱力学第一法則、準静的過程、内部エネルギ(状態量)
5)エンタルピ(状態量)とエネルギ保存則(閉じた系、開いた系)
6)まとめ
7)熱力学第二法則.可逆変化と不可逆変化.
8)熱機関、冷凍機関サイクルその1
9)熱機関、冷凍機関サイクルその2
10)カルノーサイクル.
11)クロージウス積分とエントロピ.
12)理想気体の状態方程式,状態変化その1.
13)理想気体の状態方程式,状態変化その2.
14)理想気体の状態方程式,状態変化その3.
15)総合まとめ

12)〜14)は,熱量,仕事量及びエンタルやエントロピ変化の計算
を主体に進める.
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 )
参考書
Required Materials
1.熱力学JSMEテキストシリーズ,日本機械学会編 #
2.図解 熱力学の学び方(第二版)、谷下市松監修 北山直方著 #
3.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 #
4.Thermodynamics : Engineering Approach 6th edition, Yunus Cengel, Michael Boles 
教科書・参考書に関する備考
成績評価方法
Grading Guidelines
成績評価については講義内で連絡する.
履修上の注意
Please Note
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)。 またやむを得ず欠席した場合でも担当教員に申し出て演習問題を入手し、解答の上提出すること。
2) 計算演習が主となるので計算機を準備すること (携帯電話は不可)
3) 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。
4) 授業の変更などは、授業中に通知する。
教員メッセージ
Message from Lecturer
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
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
機械工学に関する専門知識を駆使して、工学システムに対する問題を解決できる
エネルギー・環境、ものづくり、ロボットに関する技術的問題に挑むことができる

(航空宇宙システム工学コースの学習・教育目標との対応)
熱力学の知識と能力は、航空宇宙機を構成する広範かつ高度な要素技術の修得だけでなく、熱力学が持つ抽象的な物理概念・原理の理解は、航空宇宙工学のような極限を追求した工学システムの設計能力を陶冶することにつながります。


(材料工学コースの学習・教育目標との対応)
(C),(G) 「専門能力(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」


(JABEEの学習・教育目標との関連)
【機械システム工学コース】
(d)機械工学の基盤分野(例えば、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)に関する基礎知識とそれを問題解決に用いる能力
【材料工学コース】
(c) 数学、自然科学および情報技術に関する知識
(g) 自主的、継続的に学習できる能力
関連科目
Associated Courses
関連科目
[必要とする主要科目]
熱力学I,解析A,解析B,物理学A, 物理学B

[今後、関連のある主要科目]
機械システム工学コース  :熱力学U、熱機関
航空宇宙システム工学コース:推進工学基礎理論、ロケット工学、ジェットエンジン、伝熱・燃焼工学
材料工学コース      :物理化学A、物理化学B、材料精製学
備考
Remarks