科目コード 科      目      名 学年 単位・時間 科目区分 授業形態 学修単位
2086  熱力学:Thermodynamics 4M 2・100分 必修 講義・通年
教 員 名 城戸 秀樹:KIDO Hideki
授業概要 熱力学は機械工学の重要な科目の一つであり、科学技術の広い分野で欠くことのできないものである。
本講義では、熱力学の概念を説明し、熱力学の第一法則、理想気体、第二法則等について講義する。
節毎に演習を行うことで理解を深めさせる。
到 達 目 標 評 価 方 法
(1)熱力学の基礎を説明できる。
(2)理想気体のエンタルピやエントロピ等の状態量の計算ができる。
@中間試験(40%)、A期末試験(40%)、B演習(20%)により評価する。 
学習・教育目標 (E)@ JABEE基準1(1)   (d)−(1)−C 
授      業      計      画 項    目 内      容 授      業      計      画 項    目 内      容
  熱力学の目的・意義、温度 熱力学の基本的な意味や必要性について説明する。温度とは何かについて説明する。   サイクル サイクル、熱機関、冷凍機などについて説明する。
第1 第16
   
  熱と比熱、単位 熱と比熱、熱力学に使われる単位について説明する。   熱力学の第二法則 熱力学の第二法則について説明する。
第2 第17
   
  熱力学の第一法則 熱力学の第一法則について説明する。   カルノーサイクル カルノーサイクルについて説明する。
第3 第18
   
  内部エネルギーとエンタルピ 状態量である内部エネルギーとエンタルピについて説明する。   クラウジウスの不等式 クラウジウスの不等式について説明する。
第4 第19
   
  仕事 仕事(絶対仕事、工業仕事)について説明する。   エントロピの導入 状態量であるエントロピを導入する。
第5 第20
   
  閉じた系の熱力学第一法則 閉じた系における熱力学の第一法則について説明する。   T−S線図 縦軸に温度、横軸にエントロピをとった線図について説明する。
第6 第21
   
  開いた系の熱力学第一法則 開いた系における熱力学の第一法則について説明する。   可逆過程、不可逆過程のエントロピ 可逆過程、不可逆過程のエントロピ変化について説明する。
第7 第22
   
  中間まとめ 中間まとめとして試験を実施する。   中間まとめ 中間まとめとして試験を実施する。
第8 第23
   
  理想気体の状態式 理想気体とその状態式について説明する。   ヘルムホルツ関数とギブス関数 ヘルムホルツ関数、ギブス関数について説明する。
第9 第24
   
  理想気体の比熱 理想気体の比熱、定容比熱、定圧比熱について説明する。   有効エネルギーと最大仕事 有効エネルギー、最大仕事について説明する。
第10 第25
   
  理想気体の内部エネルギーとエンタルピ 理想気体の内部エネルギー、エンタルピについて説明する。   オットーサイクル オットーサイクルについて説明する。
第11 第26
   
  理想気体の状態変化@ 理想気体の等圧変化、等容変化について仕事や熱量の求め方を説明する。   ディーゼルサイクル ディーゼルサイクルについて説明する。
第12 第27
   
  理想気体の状態変化A 理想気体の等温変化、断熱変化、ポリトロープ変化について仕事や熱量の求め方を説明する。   サバテサイクル サバテサイクルについて説明する。
第13 第28
   
  理想気体の混合@ ダルトンの法則について説明する。   ブレイトンサイクル ブレイトンサイクルについて説明する。
第14 第29
   
  理想気体の混合A 混合ガスの物性値について説明する。   まとめ 全体の学習事項のまとめを行う。また授業評価アンケートを行う。 
第15 第30
   
関連科目 熱機関、伝熱工学
教 科 書 工業熱力学(岐美格、奥野純平、牧野州秀共著・森北出版)
参 考 書  
授業評価・理解度 最終回に授業評価アンケートを行う。
副担当教員  
備  考