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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学部 物理工学科 熱力学2(機宇:学番奇数)

熱力学2(機宇:学番奇数)

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科目ナンバリング
  • U-ENG25 25007 LJ71
  • U-ENG25 25007 LJ57
  • U-ENG25 25007 LJ77
開講年度・開講期 2020・後期
単位数 2 単位
授業形態 講義
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 火1
教員
  • 中部 主敬(工学研究科 教授)
  • 巽 和也(工学研究科 准教授)
授業の概要・目的 この科目に先立つ「熱力学1」では,古典熱力学の基礎について述べ,理想気体の性質を明らかにし,理想気体を工学系の作動流体とする熱力学のサイクルについて述べた.引き続く「熱力学2」では,工学系のなかで気液相変化する流体の性質を明らかにし,そのような流体を作動流体とする熱力学のサイクルについて述べる.また,多成分多相系の化学熱力学にも言及する(気体分子運動論に関する概説も行う場合がある).
到達目標 「熱力学1」と「熱力学2」の講義を通じて,様々な熱現象を理解し,人間の生産・生活を設計するための機械工学,エネルギー・環境工学に展開する熱力学の基本的考え方を習得し,深めることができるようになる.
授業計画と内容 以下の各項目について講述する.なお,項目1~6の【 】に示した週数は進捗の目安であり,受講者の理解の程度に応じて適切に変更する場合がある.
1.理想気体の高速流れ【2週】
 流動型熱機関におけるエネルギー変換,ノズル内の流れ,超音速・亜音速の流れ
2.物質の相と相平衡【3週】
 ガスと蒸気・実在気体,ジュール-トムソンの実験,物質の相と相平衡,液相と気相の共存,クラウジウス-クラペイロンの関係
3.実在気体と液体の状態変化【2週】
 実在気体と液体の状態式,還元方程式,実在気体・液体の状態量・状態変化
4.気液二相サイクル【4週】
 大規模エネルギーの生産,蒸気機関のサイクル,ランキンサイクル,食糧の保存・輸送,蒸気圧縮冷凍サイクル,成績係数,気体液化サイクル,生活環境の設計,空気調和,湿り空気,温度・湿度制御,水飲み鳥
5.多成分多相系の平衡【2週】
 化学熱力学の初歩,化学ポテンシャル,多成分多相系の相平衡,ギブスの相律,状態図(相図),理想溶液
6.気体分子運動論【1週】
 「粒子」と「粒子の集合」,集団の考え方,古典統計における分布関数,マクスウェル-ボルツマンの分布則等
7.期末試験/学習到達度の評価【1週】
8.フィードバック【1週】
成績評価の方法・観点 学期末に筆記試験を行い,理解度を評価する.
履修要件 微分積分学の基礎に関する科目を修得していることを前提としている.
授業外学習(予習・復習)等 授業中に配布する資料の内容について予習および復習を行うこと.
教科書
  • 教科書(プリント)を配布する.
参考書等
  • 必要に応じて資料や演習問題を示しあるいは配布する.