Engineering Thermodynamics I and Exercise

開講年度

2025Year

開講学期

Second Semester

科目名

Engineering Thermodynamics I and Exercise

授業種別

Lecture and Practice

科目名（英語）

Engineering Thermodynamics I and Exercise

授業情報(授業コード・クラス・授業形態)

A1100479 Engineering Thermodynamics I and Exercise

担当教員

YAMAMOTO Ken

単位数

3.0Credits

曜日時限

後期(3Q)(Mon.2Period,Mon.3Period),後期(4Q)(Mon.2Period,Mon.3Period)

キャンパス

Hachioji Campus

教室

15-204講義室

学位授与の方針

１基礎知識の修得 0%
２専門分野の知識・専門技術の修得 100%
３汎用的問題解決力の修得 0%
４道徳的態度と社会性の修得 0%

具体的な到達目標

理想気体の状態方程式と熱力学第１法則および第２法則を組み合わせて，熱や仕事，エンタルピーやエントロピーの変化量を定量的に計算できる能力の習得を目指す．併せて，それらの物理的概念の習得も目指す．

受講にあたっての前提条件

微分積分A, B, C, Dを履修しておくこと。

授業の方法とねらい

熱力学は、エネルギーの1形態である熱の、移動や (同じくエネルギーである) 仕事への変換に関する基本的な性質を記述している。本授業では、基本となる準静的過程における熱の移動および仕事を学び、それらの変化量を定量的に計算できる能力の習得を目指す。また、エントロピーなどの状態量の概念を理解し、熱力学第1法則・第2法則を理解することを目指す。

AL・ICT活用

Not used

第1回

授業形態

対面

事前学習

本科目を履修する前に、「物理学A」の内容とともに、「微分積分A, B, C, D」などにより微分積分学を理解しておくことが必要である。本科目の修得によって、「工業熱力学II」「内燃機関」「エンジンシステム」「伝熱工学」「蒸気工学」「燃焼工学」などの—基幹産業を支えるエネルギー変換機器の性能設計に必要な—科目を履修することができる。つまり、本科目はエネルギーコースの専門科目の導入部分であり、どのような分野に進むにも最低限必要なことを扱う。

2時間

授業内容

ガイダンス、熱力学の基礎事項 (熱力学の概念、熱、温度、単位)

事後学習・事前学習

教科書を参照して次回の授業範囲を熟読し、質問事項を確認する。

2時間

第2回

授業形態

対面

授業内容

熱平衡 (熱力学第0法則)、状態量

事後学習・事前学習

事前学習：教科書を参照して次回の授業範囲を熟読し、質問事項を確認する。
事後学習：演習の復習

2時間

第3回

授業形態

対面

授業内容

熱力学第1法則、準静的過程

事後学習・事前学習

事前学習：教科書を参照して次回の授業範囲を熟読し、質問事項を確認する。
事後学習：演習の復習

2時間

第4回

授業形態

対面

授業内容

閉じた系と開いた系の熱力学第1法則

事後学習・事前学習

事前学習：教科書を参照して次回の授業範囲を熟読し、質問事項を確認する。
事後学習：演習の復習

2時間

第5回

授業形態

対面

授業内容

理想気体の4つの状態変化と仕事I

事後学習・事前学習

事前学習：教科書を参照して次回の授業範囲を熟読し、質問事項を確認する。
事後学習：演習の復習

2時間

第6回

授業形態

対面

授業内容

理想気体の4つの状態変化と仕事II

事後学習・事前学習

事前学習：教科書を参照して次回の授業範囲を熟読し、質問事項を確認する。
事後学習：演習の復習

2時間

第7回

授業形態

対面

授業内容

サイクルの概念、p-v線図

事後学習・事前学習

事前学習：教科書を参照して次回の授業範囲を熟読し、質問事項を確認する。
事後学習：演習の復習

2時間

第8回

授業形態

対面

授業内容

中間試験

事後学習・事前学習

事前学習：これまでの総復習
事後学習：解けなかった問題について納得できるまで調べる。

3時間

第9回

授業形態

対面

授業内容

カルノーサイクルと熱効率

事後学習・事前学習

事前学習：教科書を参照して次回の授業範囲を熟読し、質問事項を確認する。
事後学習：演習の復習

2時間

第10回

授業形態

対面

授業内容

熱力学第2法則とエントロピーI

事後学習・事前学習

事前学習：教科書を参照して次回の授業範囲を熟読し、質問事項を確認する。
事後学習：演習の復習

2時間

第11回

授業形態

対面

授業内容

熱力学第2法則とエントロピーII

事後学習・事前学習

事前学習：教科書を参照して次回の授業範囲を熟読し、質問事項を確認する。
事後学習：演習の復習

2時間

第12回

授業形態

対面

授業内容

エクセルギー、混合気体

事後学習・事前学習

事前学習：教科書を参照して次回の授業範囲を熟読し、質問事項を確認する。
事後学習：演習の復習

2時間

第13回

授業形態

対面

授業内容

ガスサイクル

事後学習・事前学習

事前学習：教科書を参照して次回の授業範囲を熟読し、質問事項を確認する。
事後学習：演習の復習

2時間

第14回

授業形態

対面

授業内容

期末試験

事後学習・事前学習

事前学習：これまでの総復習をする。
事後学習：解けなかった問題について納得できるまで調べる。

4時間

第15回

授業形態

対面

授業内容

授業内容の振り返り

事後学習

授業アンケートに回答する。

0.5時間

成績評価の方法

中間試験 + 期末試験 (70%)、演習 (30%) の総合点で評価する。ただし、欠席および遅刻は別途減点するので、評価が不合格となることがある。

受講生へのフィードバック方法

基本的に授業時間中に行う。

教科書

機械学会編「JSMEテキストシリーズ熱力学」(丸善出版) ISBN 978-4-88898-104-0 / 978-4-88898-332-7

参考書

清水明「熱力学の基礎 I」(東京大学出版会) ISBN 978-4-13-062622-4
清水明「熱力学の基礎 II」(東京大学出版会) ISBN 978-4-13-062623-1
田崎晴明「熱力学現代的な視点から」(培風館) ISBN 978-4-563-02432-1

オフィスアワー

火曜 14:30-15:30@8-307

受講生へのメッセージ

熱力学はとっつきにくいと感じている人も多いかもしれませんが、広い範囲に応用可能な重要な理論です。講義では、実用的な面に重点を置きながら、理論体系の大枠を理解できるような授業を展開していくので、しっかりと予習・復習をして授業に臨んでください。

実務家担当科目

Not applicable

実務経験の内容

教職課程認定該当学科

Department of Mechanical Engineering

その他の資格・認定プログラムとの関連

Syllabus data