シラバス情報

注）公開用シラバス情報となります。在学生の方は、「UNIVERSAL PASSPORT」で詳細をご確認下さい。

科目名	熱力学（Thermodynamics）
担当教員名	岡崎　覚万
配当学年	2	開講期	前期
必修・選択区分	必修(全コース共通)	単位数	2
履修上の注意または履修条件	エンジンに関する基礎科目であり、必修科目です。理想気体とくに空気についての基礎知識を復習しておいて下さい
受講心得	熱力学は一般的には難解でとっつきにくい学問のひとつです。教科書から抜粋しながらできるだけ具体例で興味が湧くよう解説していきますが、教科書以外の事項も解説するので、必ず講義ノートをとって整理して下さい。課題問題を数回出題し、提出者には加点を考慮します。関数電卓を持参して下さい。
教科書	JSMEテキストシリーズ「熱力学」（日本機械学会) P.B.WHALLEY著　基礎工業熱力学（Basic Engineering Thermodynamics）　裳華房・・・こちらは絶版
参考文献及び指定図書	岐美格ほか著「工業熱力学」（森北出版）、
関連科目	熱工学（２年後期、選択）
オフィスアワー

授業計画	学習内容	学習課題(予習・復習)
授業の目的	各種エンジンの基本となる熱力学の基礎知識の習得を目的とします。
授業の概要	理想気体の状態式、熱力学第一法則、熱力学第二法則の基礎式と計算法を理解し、熱と仕事の関係を理解できるよう講義します。　まず熱力学の歴史に触れ、実際に利用されている種々の熱機関の例を挙げます。　次に圧力、体積、温度など、６つの状態量と呼ばれるものを説明解説します。　さらに、熱力学第１法則と第２法則を解説して、４つの変化過程である等圧変化、等容変化、等温変化、断熱変化での仕事量と熱量を計算できるようにします。　まとめとして、カルノーサイクルなどの代表的サイクルの熱効率について理解し、サイクル計算ができるよう講述します。
授業計画	○第１回　前期の授業計画と進め方を説明します。次に熱力学の目的と工学的応用、他のエンジン関連講義との繋がり、国際（ＳＩ）単位系と従来の単位系との関係について解説します。 ○第２回　仕事とは熱とは、熱と仕事との関係、温度と熱的平衡について解説し、授業内容について課題を出します。 ○第３回　理想気体（空気）と分子量、ボイルおよびシャールの法則と理想気体の式、について解説します。そして、気体の密度の計算を行い、授業内容について課題を出します。 ○第４回　実在気体（水蒸気）とヴァン・デル・ワルスの式について解説します。理想気体との違いを解説し、授業内容について課題を出します。 ○第５回　固体、液体、気体の関連と平衡線図の解説を行い、熱力学の術語と状態量を確認します。第１回―第4回の授業内容についてテストを行います。また、テストの模範解答を行ない、解説します。 ○第６回　閉じたシステムに対する第一法則を解説します。次に仕事および熱、内部エネルギーの定式化と計算法を解説し、授業内容について課題を出します。　 ○第７回　定常流れシステムに対する第一法則を解説します。エネルギー式とエンタルピーの定式化と計算法を示して、授業内容について課題を出します。 ○第８回　第一法則のまとめとして、仕事と熱関係を確認して、授業内容について課題を出します。 ○第９回　前半のまとめとして、仕事と熱の関係を確認して、中間テストを行います。 ○第10回　熱機関や熱ポンプと第二法則との関連を解説し、授業内容について課題を出します。 ○第11回　第二法則から得られる結果を解説します。次に熱力学的温度とカルノーサイクルの関係を解説します。授業内容について課題を出します。 ○第12回　第一法則と第二法則の結合から得られる結果を解説します。次に理想気体のエントロピー変化の定式化と計算法を解説し、授業内容について課題を出します。 ○第13回　可逆熱機関と熱力学サイクルを解説します。次にサイクルの熱効率と仕事比の定式化と計算法を解説し、授業内容について課題を出します。 ○第14回　実在気体である水蒸気について特性を解説します。温度と圧力に対応する蒸気表の見方とランキンサイクルについて解説し、授業内容について課題を出します。 ○第15回　熱力学特性の分子的説明のため、ガス運動論とマックスウェル・ボルツマン分布について解説します。そして、比熱と内部エネルギー、エンタルピー、エントロピーとの関係を明らかにします。授業内容について課題を出します。 ○第16回　期末試験　試験時間は80分。持込は原則不可としますが自筆による整理メモ（A3版用紙）は持ち込み可能です。関数電卓での計算が必要となります。	第１回～第15回配布資料と講義レポートの提出
授業の運営方法	基本的には教科書に沿って行います。資料配布は必要に応じて行います。教室の座席を指定します。
備考
学生が達成すべき到達目標	①理想気体の状態方程式、ガス常数を理解し、計算できること。 ②熱力学第一法則を理解し、熱と仕事の関係式を計算できること。 ③熱力学第二法則を理解し、不可逆過程の関係式を計算できること。 ④熱力学一般式を理解し、内部エネルギー、エンタルピー、エントロピーの計算ができること。

評価方法	評価の割合	評価の実施方法と注意点
試験	75	熱力学の基本法則を数学的に表現し、理解できているかを確認します。解答に至る過程や計算力も重視します。
小テスト	10
レポート	10
成果発表
作品
その他	5	講義出席とレポート提出を評価の対象とします。また、試験は座席指定で実施します。
合計	100	―