コンテンツに飛ぶ | ナビゲーションに飛ぶ

  • 日本語
  • English
 
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(エネ原)

熱力学2(エネ原)

JA | EN

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 金1
教員
  • 石山 拓二(エネルギー科学研究科 教授)
授業の概要・目的 熱力学の工学的応用の基礎を身につけるため,熱力学の諸法則(第一法則,第二法則,等)および状態変化を基礎として,各種ガスサイクル,蒸気の性質と蒸気サイクル,冷凍サイクルおよび空気調和,多成分系の相平衡等について論述するとともに,統計熱力学の基礎について講述する。
到達目標 熱・エネルギーに関連する様々な状態とそれらの変化を記述する方法について学ぶとともに,熱流体機器の動作原理を理解し,設計するために必要な基礎事項を習得する。
授業計画と内容 熱力学の基本と各種ガスサイクル(2~3回):本講義の基礎となる諸量・法則について概説し、各種ガスサイクルとそれらの状態変化について説明する。
実在気体および混合気体の性質(2~3回):蒸気および冷媒の性質と状態変化,湿り空気の諸性質について説明する。
実在気体のサイクル(3回):蒸気サイクル、冷凍サイクル、ヒートポンプサイクル、空気調和の原理と理論について述べる。
多成分系の熱力学(2回):化学ポテンシャル、ギブスデューエムの関係,相平衡とギブスの相律,相図,理想気体の混合,理想溶液について説明する。
統計熱力学の概念(2回):不確定性原理、波動関数など量子力学の考え方について述べ、それに基づいて量子統計、微視的状態、エントロピーなどについて説明する。
統計分布と気体・固体の熱運動(2回):ボルツマン統計に基づいて巨視的熱力学量との関係を導き、分配関数により理想気体の性質について論じるくとともに、気体分子の速度分布、理想結晶の原子の熱運動など統計熱力学の応用について述べる。
学習到達度の確認(1回):例題演習などにより,学習到達度を確認する.
成績評価の方法・観点 学期末に筆記試験を行い,出席状況および必要に応じて課するレポートと併せて,到達目標の達成度を評価する。
履修要件 微分積分および熱力学の諸法則の知識を前提とするので,たとえば工学部物理工学科配当の「熱力学1(2回生前期,石原教授担当)」を受講しておくことが望ましい。
授業外学習(予習・復習)等 授業の前に,熱力学的状態量とそれらの意味,単位について理解するとともに,熱力学の諸法則(熱力学第1法則,熱力学第2法則,等)を予習しておくことが望ましい.また,授業後は講義内容を復習し,各種線図の意味とガスサイクル,蒸気サイクル,冷凍サイクルへの応用について考察しておく.
教科書
  • 熱力学(JSMEテキストシリーズ、日本機械学会編) isbn{}{9784888981040} および配布プリント
参考書等
  • 必要に応じて紹介する