工業熱力学II [A1エコ][対面]

開講年度

2025年度

開講学期

前期

科目名

工業熱力学II

授業種別

講義

科目名（英語）

Engineering Thermodynamics II

授業情報(授業コード・クラス・授業形態)

A1100311 工業熱力学II [A1エコ][対面]

担当教員

山本憲

単位数

2.0単位

曜日時限

水曜3限

キャンパス

新宿

教室

A-0862教室

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

受講者は、実在気体、特に蒸気の諸性質について理解し、熱力学物理量の定量的な計算ができる能力を身につける。また、熱から動力を取り出す動力システムを構成するもととなっているランキンサイクル（二相サイクル）を理解し、蒸気の性質を駆使して、ランキンサイクル発生仕事量や熱効率を計算できる能力を身につける。さらに、冷凍機の構成を理解し、動作係数を計算できる能力を身につける。加えて、もう一つの実在気体の代表である湿り空気の諸性質について理解し、湿度等の定量的な計算ができる能力を身につける。

受講にあたっての前提条件

工業熱力学I及演習を履修しておくこと。

授業の方法とねらい

2年次の工業熱力学I及演習 (主として理想気体の状態変化) で学習した内容をさらに進めて学習する。講義前半では、相転移やそれを利用したサイクルについて、実用的な観点からサイクルの発生仕事量や効率計算能力を身につける。講義後半では、熱力学量についての理解を一層深め、それを踏まえて相転移や化学への応用について深く理解する。各授業時間内に演習を出題する。

AL・ICT活用

特に活用しない

第1回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

事前学習

教科書を用意し、シラバスを確認すること。

0.5時間

授業内容

本講義趣旨説明 (ガイダンス)。「工業熱力学 I」の復習 (状態方程式、気体の状態変化)

事後学習・事前学習

事前学習：「工業熱力学 I」を復習する。
事後学習：講義ノートを整理する。

1.5時間

第2回

授業形態

授業情報欄記載の通り

授業内容

蒸気 (水の状態変化)

事後学習・事前学習

事前学習：教科書147〜150ページを熟読し、例題を解く。
事後学習：講義ノートを整理し、講義時間内の演習を復習する。

1時間

第3回

授業形態

授業情報欄記載の通り

授業内容

水蒸気のエンタルピー、エントロピー、乾き度

事後学習・事前学習

事前学習：教科書147〜150ページを熟読し、例題を解く。
事後学習：講義ノートを整理し、講義時間内の演習を復習する。

1時間

第4回

授業形態

授業情報欄記載の通り

授業内容

飽和蒸気表と過熱蒸気表

事後学習・事前学習

事前学習：教科書147〜150ページを熟読し、例題を解く。
事後学習：講義ノートを整理し、講義時間内の演習を復習する。

1時間

第5回

授業形態

授業情報欄記載の通り

授業内容

ランキンサイクル (基本サイクル)、再熱サイクル、再生サイクル

事後学習・事前学習

事前学習：教科書154〜159ページを熟読し、例題を解く。
事後学習：講義ノートを整理し、講義時間内の演習を復習する。

1時間

第6回

授業形態

授業情報欄記載の通り

授業内容

冷凍機、ヒートポンプ

事後学習・事前学習

事前学習：教科書163〜174ページを熟読し、例題を解く。
事後学習：講義ノートを整理し、講義時間内の演習を復習する。

1時間

第7回

授業形態

授業情報欄記載の通り

授業内容

中間試験

事後学習・事前学習

事前学習：これまでの総復習を行い、練習問題を解く。
事後学習：わからなかった問題について、納得いくまで調べる。

2時間

第8回

授業形態

授業情報欄記載の通り

授業内容

各熱力学量の間の関係I

事後学習・事前学習

事前学習：教科書89〜100ページを熟読し、例題を解く。
事後学習：講義ノートを整理し、講義時間内の演習を復習する。

1時間

第9回

授業形態

授業情報欄記載の通り

授業内容

各熱力学量の間の関係II

事後学習・事前学習

事前学習：教科書89〜100ページを熟読し、例題を解く。
事後学習：講義ノートを整理し、講義時間内の演習を復習する。

1時間

第10回

授業形態

授業情報欄記載の通り

授業内容

相転移I

事後学習・事前学習

事前学習：教科書147〜154ページを熟読し、例題を解く。
事後学習：講義ノートを整理し、講義時間内の演習を復習する。

1時間

第11回

授業形態

授業情報欄記載の通り

授業内容

相転移II

事後学習・事前学習

事前学習：教科書147〜154ページを熟読し、例題を解く。
事後学習：講義ノートを整理し、講義時間内の演習を復習する。

1時間

第12回

授業形態

授業情報欄記載の通り

授業内容

化学への応用、燃焼

事後学習・事前学習

事前学習：教科書103〜127ページを熟読し、例題を解く。
事後学習：講義ノートを整理し、講義時間内の演習を復習する。

1時間

第13回

授業形態

授業情報欄記載の通り

授業内容

熱力学の歴史

事後学習・事前学習

事前学習：熱力学の成り立ちについて調べてみる。
事後学習：講義ノートを整理し、講義時間内の演習を復習する。

0.5時間

第14回

授業形態

授業情報欄記載の通り

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行う。
事後学習：講義ノートを整理し、講義時間内の演習を復習する。

2時間

第15回

授業形態

授業情報欄記載の通り

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

基本的には、授業時間中に行う。

教科書

日本機械学会編「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

水曜 14:30-15:30@A-1666

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、表面的な計算だけでなく、理論体系を理解し、熱力学の有用性を感じられ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

実務家担当科目ではない

実務経験の内容

教職課程認定該当学科

機械工学科

その他の資格・認定プログラムとの関連

シラバス情報