2025年度

後期

熱力学特論

講義

Advanced Thermodynamics

Z1400015 熱力学特論 [0閉講][対面]

山本 憲

2.0単位

火曜5限

八王子

1S-208講義室

A 専攻する研究領域における高度な専門知識を身につけたもの 100%
B 科学技術を運用する能力を身につけたもの　0%
C 主体的に研究に取り組み、社会や職業についての知識や技術者や研究者として必要な倫理観を身につけたもの　0%
D 特定の専門領域における創成能力を身につけたもの　0%

スケーリングや無次元数の概念を理解し、簡単な実験・解析を通して熱流動が関係する複雑現象の本質を捉える素養を身につける。また、現象を説明する物理モデルを構築し、その成り立ちや実験結果との比較を英語で発表できるようになることを目的とする。

熱力学および流体力学の基礎を習得していること。

PBL（課題解決型学習）／ディスカッション・ディベート／グループワーク／プレゼンテーション／実習・フィールドワーク

1. スケーリングの概要、基本的な無次元数の導出
2. 卓上実験1：表面張力の性質を知る
3. 可視化計測手法
4. 卓上実験2：毛管現象の可視化計測
5. 現象のモデリング：時定数の導出および実験結果との比較
6. 卓上実験3：ライデンフロスト液滴の寿命
7. 解析：フーリエの法則、熱伝導方程式
8. 解析：熱伝導方程式の数値解1
9. 解析：熱伝導方程式の数値解2
10. スケーリングを用いたモデリング1
11. スケーリングを用いたモデリング2
12. 演習：英語プレゼンテーション1
13. 演習：英語プレゼンテーション2
14. 演習：英語プレゼンテーション3
15. 授業の振り返り

授業中に実施する演習 (50%)、授業中に実施する英語プレゼンテーション (50%) の合計で成績を評価する。

演習中・演習後に口頭でフィードバックを行う。また、英語プレゼンテーション後に口頭で講評を述べる。

特に指定しない

「JSMEテキストシリーズ 熱力学」日本機械学会 (日本機械学会)
「JSMEテキストシリーズ 伝熱工学」日本機械学会 (日本機械学会)
「Scaling, self-similarity, and intermediate asymptotics」G. I. Barenblatt (Cambridge University Press)
「印象派物理学入門」奥村剛 (日本評論社)
「表面張力の物理学」ドゥジェンヌ、ブロシャール-ヴィアール、ケレ (奥村剛 訳) (吉岡出版)
「流体力学超入門」エリック・ラウガ (石本健太 訳) (岩波書店)

後期水曜日 15:50-16:50, 八王子キャンパス (マルチスケール界面熱流体研究室)

熱と流体は切り分けて考えられないことも多いですが、そこに表面が加わると現象はさらに複雑になります。実践的な授業を通して、そのような複雑現象の本質をできるだけシンプルに捉える技術や能力を身につけ、各自の持つ課題に活かしてください。

実務家担当科目ではない

機械工学専攻