授業科目詳細

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科目名 Course title サブテーマ Subtitle

熱力学２

授業形態/単位 Term/Credits クラス Class

春/2

授業概要 Course Description 到達目標 Course Objectives

言語 / Language: 日本語(Japanese)
授業概要 / Course Description: 「熱力学１」では、熱力学の基本概念として、エネルギーと仕事、熱力学の第１法則、第２法則、エントロピー、さらには理想サイクルであるカルノーサイクルを学習した。
本講義では「熱力学1」の応用として、機械工学分野で実用されている熱機関のサイクル(等容サイクル、等圧サイクル、ブレイトンサイクル、ランキンサイクル、冷凍サイクル)を学ぶ。
これらの学習を通して、現在機械技術者としては不可欠な知識となっている機関の高効率化、省エネルギー技術を理解するとともに、エネルギー問題全般に対する基礎知識を学ぶ。
到達目標 / Course Objectives: 本講義の到達目標は、以下の①〜③である。
①機械工学分野で重要な熱機関のサイクルを理解することができる。
②各種サイクルをエネルギーとエントロピーのフローとして捉えて理解することができる。
③熱機関の高効率化のための知識、省エネルギーのための基礎知識を身につけることができる。

授業計画 Course Content

授業計画 / Course Content: 1. 熱機関概説とカルノーサイクル(原動機)の復習
2. 等容サイクルとガソリンエンジン
3. 等圧サイクルとディーゼルエンジン
4. 開いた系におけるエネルギーの保存則と工業仕事
5. ブレイトンサイクルとガスタービン
6. 実在気体の取り扱い:ファン・デル・ワールス式とジュールトムソン効果
7. 相変化の基礎と蒸気の性質
8. ランキンサイクルⅠ
9. ランキンサイクルⅡ
10. 理解度の確認
11. カルノーサイクル(冷凍機)の復習
12. 相変化を利用した冷凍サイクル：蒸気圧縮式冷凍機
13. 吸収式冷凍機
14.エクセルギー
15. 講義のまとめ、到達度の確認（筆記による学力確認）

毎回の講義において、演習を行う。
授業時間外学習 / Expected work outside of class: 熱力学1の内容については十分に理解していることが望ましい。

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

方法 / Course Content: 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。到達度の確認（筆記試験による学力確認）、理解度確認（筆記による学力確認）、演習の課題に対するレポートの平常成績で総合的に評価する。
基準 / Evaluation Criteria: 各サイクルの基本的な事項を理解していることを確認する。

教科書 Textbooks: 竹中信幸、小澤守　　『工業熱力学-初歩の統計熱力学からサイクル論へ』　　（コロナ社）　　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　　
教科書を基本にした講義を行う。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』　　丸善　　日本機械学会　　『JSMEテキストシリーズ　演習熱力学』　　丸善出版

備考 Other Comments: 毎回の講義において、関数電卓を持参のこと。筆記による理解度確認、到達度確認においては筆記具および電卓のみ持ちこみを許可する。したがって平常から教科書、参考書をもとに学習しておくことが強く望まれる。オフィスアワーについては、アポイントメントを取れば常時対応する。
なおこの講義は春学期に配当の「熱力学１」を基礎として行うものであり、この講義に先だって履修しておくことが望ましい。