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授業情報／Course information

科目一覧へ戻る 2021/09/22 現在

授業基本情報
科目名（和文）
／Course		 熱力学
科目名（英文）
／Course		 Thermodynamics
時間割コード
／Registration Code		 22140701
学部（研究科）
／Faculty		 情報工学部
学科（専攻）
／Department		 情報システム工学科
担当教員（○：代表教員）
／Principle Instructor （○） and Instructors		 ○野津　滋
オフィスアワー
／Office Hour		 野津　滋(nozu@ss.oka-pu.ac.jpへ連絡してください．)
開講年度
／Year of the Course		 2021年度
開講期間
／Term		 後期
対象学生
／Eligible Students		 2年次生
単位数
／Credits		 2.0
授業概要情報
更新日
／Date of renewal		 2021/03/01
使用言語
／Language of Instruction		 日本語
オムニバス
／Omnibus		 該当なし
授業概略と目的
／Cource Description and Objectives		 熱力学は熱を力学的仕事へ変換するための学問として発達し，輸送用機械のエンジンや発電・冷凍空調・ヒートポンプなどのエネルギー変換システムの設計に不可欠である．この授業では，熱力学の基本法則，有効エネルギー，理想気体と実在気体等を説明するとともに，輸送用機器における動力発生のしくみ，基本的な発電サイクルとヒートポンプサイクルのしくみや熱効率の計算法について説明する．
履修に必要な知識・能力・キーワード
／Prerequisites and Keywords		 微分・積分などの数学に関する基礎知識が必要です．
履修上の注意
／Notes		 履修の際は関数電卓が必要です．
教科書
／Textbook(s)		 [新版] 熱力学（大阪大学新世紀レクチャー），高城敏美編，大阪大学出版会
必要に応じてプリントを配布します．
参考文献等
／References		 「JSMEテキストシリーズ 熱力学」，日本機械学会編，日本機械学会
「動力発生学 : エンジンのしくみから宇宙ロケットまで」，小口幸成, 神本武征編著，朝倉書店
「工業熱力学基礎編」，河野通方, 岡島敏, 角田敏一, 氏家康成編，東京大学出版会
「応用熱力学」，西川兼康,伊藤猛宏，コロナ社
自主学習ガイド
／Expected Study Guide outside Coursework/Self-Directed Learning Other Than Coursework		 熱力学の基本法則に対する理解が不充分であると，授業の後半が理解できなくなるため，予習と復習を怠らないこと．
資格等に関する事項
／Attention Relating to Professional License
備考
／Notes		 1. 感染状況に応じて，授業の一部または全部をオンラインで実施する可能性がある．
2. 本授業では，熱機器・熱システムの具体例を選んで，その熱効率向上や環境負荷低減法に関する調査研究をアクティブラーニングとして採用している．詳細は授業で説明します．
授業計画詳細情報
No. 単元（授業回数）
／Unit (Lesson Number)		 単元タイトルと概要
／Unit Title and Unit Description		 時間外学習
／Preparation and Review		 配付資料
／Handouts
1 1 [序論]
授業科目の概要，熱力学の基本概念
2 2,3 [熱力学の第１法則]
エネルギーの形態，熱と仕事，系が保有するエネルギーと内部エネルギー，気体の流動，閉じた系と開いた系におけるエネルギー保存		 課題を解くこと
3 4 [理想気体]
理想気体とその状態方程式，比熱，内部エネルギー，エンタルピー，状態変化		 課題を解くこと
4 5,6 [熱力学第２法則]
自然現象の変化の方向，サイクル，カルノーサイクル，エントロピー		 課題を解くこと
5 7 [エクセルギー]
エネルギーの質的評価とエクセルギー，閉じた系と開いた系のエクセルギー，最大仕事，エクセルギー損失，エクセルギー効率		 課題を解くこと
6 8 [蒸気]
蒸気の性質と状態変化，蒸気表と蒸気線図		 課題を解くこと
7 9 [熱力学の一般関係式]
基礎的関係式，比熱・内部エネルギー，エンタルピー等に関する関係式，クラペイロン・クラウジウスの式，相律，状態方程式		 課題を解くこと
8 10,11 [ガスサイクル]
内燃機関のサイクルであるオットーサイクルとディーゼルサイクル，ガスタービンエンジン向けのブレイトンサイクルなど		 課題を解くこと
9 12,13 [蒸気サイクル]
蒸気サイクルの代表例である基本ランキンサイクルとその高効率化，複合サイクル，および冷凍サイクル，ヒートポンプサイクルなど		 課題を解くこと
10 14,15 [復習および課題研究の説明]
授業のまとめ，課題研究の例を示す		 課題研究を行うこと
11 16 [成績評価]
定期試験を行う
授業評価詳細情報
到達目標及び観点／Learning Goal and Specific Behavioral Viewpoints
No. 到達目標
／Learning Goal		 知識・理解
／Knowledge & Undestanding		 技能・表現
／Skills & Expressions		 思考・判断
／Thoughts & Decisions		 伝達・コミュニケーション
／Communication		 協働
／Cooperative Attitude
1 熱力学の第一法則，第二法則等の基本的な法則とその概念を説明できる．(E) ○ ○ ○
2 理想気体と実在気体（蒸気）の状態変化に伴う状態量の変化，熱量，仕事等を求めることができる. (E) ○ ○ ○
3 熱機関の基本概念を理解し，代表的なサイクルの熱効率を評価できる．(E) ○ ○ ○
4 エクセルギーや自由エネルギーの概念を用いて，最大工業仕事等を計算できる．(E)
 ○ ○ ○
5 熱機器・熱システムの具体例を熱力学等の視点から考察する．(E)
 ○ ○
成績評価方法と基準／Evaluation of Achievement
※出席は2/3以上で評価対象となります。
No. 到達目標
／Learning Goal		 定期試験
／Exam.		 演習 課題研究
1 熱力学の第一法則，第二法則等の基本的な法則とその概念を説明できる．(E) ○ ○
2 理想気体と実在気体（蒸気）の状態変化に伴う状態量の変化，熱量，仕事等を求めることができる. (E) ○ ○
3 熱機関の基本概念を理解し，代表的なサイクルの熱効率を評価できる．(E) ○ ○
4 エクセルギーや自由エネルギーの概念を用いて，最大工業仕事等を計算できる．(E)
 ○ ○
5 熱機器・熱システムの具体例を熱力学等の視点から考察する．(E)
 ○
評価割合（％）
／Allocation of Marks		 70 15 15

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