|
開講学期 Course Start |
2015年度 前期 |
|
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（夜間主） |
|
対象学年 Year |
1 |
|
必修・選択 Mandatory or Elective |
必修 |
|
授業方法 Lecture or Seminar |
講義 |
|
授業科目名 Course Title |
熱力学 |
|
単位数 Number of Credits |
2 |
|
担当教員 Lecturer |
河合 秀樹 |
|
教員室番号 Office |
B219 |
|
連絡先(Tel) Telephone |
0143-46-5325 |
|
連絡先(E-mail) |
hdkawai0＠mmm.muroran-it.ac.jp |
|
オフィスアワー Office Hour |
木曜日 12:00-14:00 |
|
授業のねらい Learning Objectives |
熱力学は、機械分野における熱と動力の変換，航空分野における推進力の発生，材料分野における材料設計と変化の方向など、多分野にまたがる基礎学問である。本講では、物質の状態変化とエネルギー，熱力学第一法則および第二法則を主に理想気体の状態変化と関連づけて学ぶとともに、その中で、比熱，エンタルピー，エントロピー，サイクルや効率などの基礎的概念や物理量について習得することを目的とする。 |
|
到達度目標 Outcomes Measured By: |
(1) 理想気体の状態変化とエネルギーの結びつきを理解し、これに伴う熱，仕事，内部エネルギー，エンタルピー，エントロピーの変化量を計算できる。 (2) 熱力学第一法則を理解し、系に出入りするエネルギーを計算出来る。 (3) 状態量と非状態量を理解できる。 (4) 熱力学第二法則が理解できる。 (5) サイクルの概念を理解し、その効率を計算できる。 |
|
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】 1) 仕事と熱，閉じた系のエネルギー式 2) 流動系のエネルギー式 3) 比熱（Meyerの式，比熱比，分子の自由度） 【理想気体の状態変化とエネルギー】 1) 理想気体の性質と可逆変化（等温変化，等圧変化，等容変化） 2) 理想気体の可逆変化（断熱変化，ポリトロープ変化） 3) 理想気体の不可逆変化（膨張・圧縮，絞り流れ，Joule-Thompson 効果） 4) 理想気体の混合気体 【熱力学第二法則】 1) 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 2) Carnotサイクル，熱力学的温度 3) Clausius積分，エントロピー 4) 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 【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。 |
|
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 |
|
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． |
|
成績評価方法 Grading Guidelines |
到達度目標(1)〜(5)に関しては，自己学習を促すため授業中に出した課題の理解度と，定期試験によって達成度を判断する．定期試験は100点満点中60点以上が合格である．ただし理解度によっては中間試験を課すことがある．この場合の重みづけは，中間試験を40%，定期試験を60%とする．課題等は各自解いた上，必ず提出すること． |
|
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。 |
|
教員メッセージ Message from Lecturer |
熱力学は概念的で理解しにくいこともありますが、教科書をよく読んで復習と予習を行うこと、また具体的な数値を用いた計算課題に自分で取り組むことが理解につながります。上記のように多くの分野の基礎となる内容ですので、理解できない部分はそのまま放置せず、担当教員に質問して理解するように心がけて下さい。 |
|
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、工学システムにおける課題を解決できる。 ・エネルギー・環境、ものづくり、ロボットに関する技術的課題に挑むことができる。 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： |
|
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） |
|
備考 Remarks |