シラバス参照

科目名 熱力学演習 
担当者氏名

菅野 望

全開講対象学科 理工学部交通機械工学科
年次 3年次 
クラス  
講義学期 前期 
単位数
必選区分  
学期・曜日・時限  
部門 専門教育部門-交通機械工学専門教育科目 
備考 本授業はCP2・3・4およびDP2に該当する 



準備学習・事後学習
微分積分、熱力学1, 2を復習しておくこと。

予習として、下記授業計画を参考に教科書の該当範囲を読み確認しておくこと。

復習として、講義で課された演習問題を再度解いてみること。

小テストについては授業内で解説し、最終の試験の解説は、追・再試験終了後に研究室で個別に対応する。
毎回、講義時間の半分の自学自習が求められます。 
履修上の留意
熱力学1, 2の受講を終えているのが望ましい。並行してエンジン1を受講することが望ましい。引き続きエンジン2, エネルギ工学を受講することが望ましい。 
授業の概要と目的
熱力学1, 2で学習した内容について、実際に演習問題を解き理解を深める。

交通機械との関連:自動車(エンジン)、航空機(エンジン)(科目ナンバリングコード:TT31106) 
サブタイトル
熱力学の問題演習 
到達目標
熱力学の基礎概念や考え方を理解する。各種熱機関のサイクル図を示し、熱効率が計算できる。 
授業計画
【項目欄】 【内容欄】
1. 熱力学で扱う物理量  温度、圧力、熱量等、熱力学で扱う物理量について復習し、演習を行う。

○各物理量の関係を理解し、単位の変換ができる。 
2. 熱力学第一法則  熱力学第一法則について復習し、演習を行う。

○熱力学第一法則、内部エネルギー、エンタルピーを理解できる。 
3. 熱力学第二法則  熱力学第二法則について復習し、演習を行う。

○熱力学第二法則、エントロピーを理解できる。 
4. サイクルと熱効率  サイクルと熱効率について復習し、演習を行う。

○サイクルと熱効率の概念を理解し、可逆サイクルの熱効率が計算できる。 
5. 完全ガスの性質  完全ガスの性質について復習し、演習を行う。

○完全ガスの状態方程式、比熱について理解できる。 
6. 完全ガスの状態変化  完全ガスの状態変化について復習し、演習を行う。

○完全ガスが状態変化する際の圧力、温度、比容積の変化を理解し、仕事や熱の出入りを計算できる。 
7. カルノーサイクル  カルノーサイクルについて復習し、演習を行う。

○カルノーサイクルを理解し、熱効率が計算できる。 
8. 熱力学関数  エントロピー、エンタルピー、ヘルムホルツエネルギー、ギブズエネルギー及びそれらの関係について復習し、演習を行う。

〇ギブズ-ヘルムホルツの式、マクスウェルの関係式の導出ができる。 
9. 平衡条件  系が平衡となる条件に付いて復習し、演習を行う。

〇与えられた条件における熱力学的平衡状態を熱力学関数を使って記述できる。 
10. 相平衡と化学平衡  相平衡と化学平衡について復習し、演習を行う。

〇相平衡や化学平衡を理解し、熱力学関数から平衡状態の計算ができる。 
11. オットーサイクルとディーゼルサイクル  オットーサイクルとディーゼルサイクルについて復習し、演習を行う。

○オットーサイクル、ディーゼルサイクルを理解し、熱効率が計算できる。 
12. サバテサイクル  サバテサイクルについて復習し、演習を行う。

○サバテサイクルについて理解し、熱効率が計算できる。 
13. ガスタービンサイクル  ブレイトンサイクルについて復習し、演習を行う。

○ブレイトンサイクルについて理解し、熱効率が計算できる。 
14. 蒸気サイクル  ランキンサイクルについて復習し、演習を行う。

○ランキンサイクルを理解し、熱効率が計算できる。 
15. 冷凍サイクル  冷凍と空調のメカニズムについて復習し、冷凍サイクルに関する演習を行う。

○冷凍サイクルについて理解し、動作係数が計算できる。 
テキスト
【書籍名】 【著者】 【出版社】
1. わかりやすい熱力学  一色尚次・北山直方  森北出版 
2. 熱力学  三宅哲  裳華房 
参考文献
授業方法の形式
演習 
成績評価方法及び評価基準
毎回提出する演習課題 (100%) 
受講生へのメッセージ
問題演習に自分で考えて取り組むことで、講義で学んだ内容をより深く理解することができます。 
参考URL
画像
ファイル
更新日時 2020/07/03 11:08


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