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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1(機宇:学番奇数)

熱力学1(機宇:学番奇数)

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科目ナンバリング
  • U-ENG25 25162 LJ71
  • U-ENG25 25162 LJ57
  • U-ENG25 25162 LJ77
開講年度・開講期 2020・前期
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
  • 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 「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る.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,また,化学熱力学と気体分子運動論にも言及する.
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1~5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.「熱力学」のはじめに【1週】
 熱力学,産業革命と工学,熱浴と熱環境,全微分と偏微分
2.熱力学の基礎【5週】
 熱力学の第0法則,熱力学的状態,熱力学の第1法則,絶対仕事・工業仕事・内部エネルギー・エンタルピー,熱力学の第2法則,熱力学の第3法則,自由エネルギーと最大仕事の原理,熱力学変化と熱力学平衡,マクスウェルの熱力学関係
3.理想気体の状態変化【2週】
 理想気体の状態式,理想気体についての第1法則,理想気体の状態変化,可逆変化と非可逆変化
4.熱力学のサイクル【2週】
 サイクルと熱効率,熱力学の第1法則,カルノーサイクル,エントロピー,熱力学の第2法則,エクセルギー
5.ガスサイクル【4週】
 (熱エネルギー)/(力学的エネルギー)の変換,熱機関,容積型熱機関のサイクル(オットーサイクル,サバテサイクル,スターリングサイクル等),流動型熱機関のサイクル(ブレイトンサイクル等)
6.期末試験/学習到達度の評価【1週】
7.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.