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学部・研究科
Faculty/Graduate School
時間割コード
Course Code
62192
科目名
Course title
サブテーマ
Subtitle
熱力学1
授業形態/単位
Term/Credits
クラス
Class
/2
GG1
担任者名
Instructor
梅川 尚嗣
曜限
Day/Period
木2
授業概要
Course Description
到達目標
Course Objectives

授業種別 / Teaching Types

講義(対面型)

言語 / Language

日本語(Japanese)

授業概要 / Course Description

熱力学は熱や物質の拡散、移動、材料生成過程にも直接的に関わる基幹科目であり、エネルギー変換の基礎を与える学問分野である。機械工学においては材料力学、流体力学、機械力学と合せて4力学と称され重要視されている。
本講義では機械工学の立場から熱力学において特に重要な基礎概念である熱力学の第1法則(エネルギーの保存則)、エントロピーに関する第2法則、さらには理想サイクルであるカルノーサイクルを理解することを目的とする。

到達目標 / Course Objectives

①知識・技能の観点
(1)気体分子運動論と連続体理論の双方から圧力、内部エネルギー、温度、理想気体の状態方程式などの基礎概念を理解している。
(2)気体の状態変化過程、仕事、熱、エントロピなど熱力学的諸量を理解している。
(3)理想サイクルであるカルノーサイクルについて理解している。

②思考力・判断力・表現力等の能力の観点
熱力学の観点から、実際の熱・エネルギーに関する諸問題を考えることができる。

③主体的な態度の観点
演習課題に取り組み、積極的に自習・復習をする。

授業手法 / Teaching Methods

・教員による資料等を用いた説明や課題等へのフィードバック

授業計画
Course Content

授業計画 / Course Content

第1回  概論、理想気体の状態方程式
第2回  気体分子運動論1(力積、衝突頻度、2乗平均速度)
第3回  気体分子運動論2(圧力と運動エネルギー)
第4回  気体分子運動論3(内部エネルギー)
第5回  平常試験
第6回  熱力学第1法則(熱量、内部エネルギー、仕事)
第7回  熱力学第2法則(エントロピの導入)
第8回  状態変化1(等容変化と等圧変化)
第9回  状態変化2(等温変化と断熱変化)
第10回  状態変化3(総括)
第11回  サイクルの基本要件
第12回  カルノーサイクル1(原動機)
第13回  カルノーサイクル2(原動機)
第14回  カルノーサイクル3(総括)
第15回  到達度の確認

授業時間外学習 / Expected work outside of class

1.講義時にレポート提出用の演習問題を提示するが、『演習 工業熱力学』(電気書院)などを用いて多くの問題に取り組むことが望ましい。

2.なお受講に関しては、「物理を学ぶ(力学1)」および「物理を学ぶ(力学2)」を復習し、十分に内容を理解しておくこと。

成績評価の方法・基準・評価
Grading Policies /
Evaluation Criteria

方法 / Grading Policies

定期試験を行わず、到達度の確認(筆記による学力確認)と平常成績で総合評価する。
演習問題を課し、その結果を平常成績とする。
単位修得にはこの課題提出を必要条件とすることから、毎回の出席ならびに全ての課題に適切に対応することが必要である。

なお、平常試験と到達度の確認は均等に評価する。履修者数が多数になった場合には、成績評価方法を「定期試験(16週目)」に変更することがあります。
成績評価方法が変更になった場合は、インフォメーションシステム等で連絡します。

基準・評価 / Evaluation Criteria・Assessment Policy

①気体分子運動論と連続体理論の双方から圧力、内部エネルギー、温度、理想気体の状態方程式に関する理解度を評価する。

②気体の状態変化過程、仕事、熱、エントロピなど熱力学的諸量の理解度を評価する。

③カルノーサイクルの理解度を評価する。

教科書
Textbooks

竹中信幸,小澤守  工業熱力学入門-初歩の統計熱力学からサイクル論へ  コロナ社  978-4-339-04324-2
小澤守,梅川尚嗣,松本亮介,網健行  演習 工業熱力学  電気書院  978-4-485-30062-6

必要に応じて適宜プリントを配布する。

参考書
References

日本機械学会  JSMEテキストシリーズ 熱力学  日本機械学会  978-4-88898-104-0

必要に応じて適宜プリントを配布する。

フィードバックの方法
Feedback Method

演習課題・平常試験を実施し,受講生の出来に応じた解説を行います。


担任者への問合せ方法
Instructor Contact

オフィスアワー
随時受け付けるので,講義前後に各自申し出ること。

備考
Other Comments

1.毎回の講義には教科書、電卓、学科指定のレポート用紙、ホッチキス持参のこと。

2.「物理を学ぶ(力学1)」、「物理を学ぶ(力学2)」を復習し、十分に内容を理解しておくこと。