A0450500

熱力学演習

Exercises in Engineering Thermodynamics

開講部

工学部

開講学科

機械工学科

開講学年

2年次

開講時期

後期

単位数

2

単位区分

選択

系列区分

専門

講義区分

演習
教授矢作裕司

授業の概要

講義の概要と目的
熱力学の内容の理解を深めるため数多くの演習問題を行う。問題の範囲としては、熱力学１から７０％，熱力学２から３０％の範囲で基礎的な内容の問題を選定する．毎回の講義では，演習問題を配布し、解答する．模範解答は，プリントを作り，毎回配布する．

達成目標

1.熱力学の第１法則の概念を理解し、適切に説明することができる．
2.エネルギー方程式を理解し、説明できる．
3.理想気体の状態変化について説明ができる．
4.熱力学の第２法則の概念を理解し、適切に説明することができる．
5.各種熱機関のサイクルを説明することができる．

授業計画

1.学力確認試験
　　前期に学習した熱力学１の内容から出題し，その内容が理解できているか確認する．
2.熱力学で重要な単位
　　熱力学の問題を解く上で重要な単位とその変化について基本的な問題を解きながら理解する．
3.エネルギー変換(1)
　　仕事が熱エネルギーに変換することを，位置エネルギーや電気エネルギーなどを例に考える．
4.エネルギー変換(2)
　　流体の運動エネルギーと位置エネルギーの関係を中心にエネルギー変換の仕組みを理解する．
5.エネルギー方程式
　　開いた系におけるエネルギー式に関する問題を取り上げ，エネルギー方程式を理解する．
6.理想気体
　　理想気体状態方程式を理解し，混合気体特性や定容比熱および定圧比熱などの計算方法を理解する．
7.混合気体
　　混合気体の分圧，平均分子量および質量比率などの計算に関連する問題の解き方について解説する．
8.理想気体の状態変化(１)
　　定容変化，定圧変化および等温変化に関連する問題を解く．
9.理想気体の状態変化(２)
　　断熱変化，ポリトロープ変化，混合気体の分離などに関連する問題を解く．
10.中間試験
　　第２回から第９回の範囲から出題する．
11.熱力学の第二法則
　　カルノーサイクル，逆カルノーサイクル，理想気体のエントロピなどの内容の問題を解く．
12.エントロピの計算
　　固体・液体のエントロピ，不可逆課程のエントロピに関連する問題を解く．
13.熱機関のサイクル
　　オットーサイクル，ディーゼルサイクルなどの熱機関のサイクルに関連する問題を解く．
14.まとめ
15.期末試験および試験問題の解説

評価方法と基準

学力確認試験：５％
毎回行う演習の結果：２０％
中間テストの結果：２５％
定期テストの結果５０％

教科書・参考書

教科書は特に指定しない．参考書として熱力学１および熱力学２の教科書（JSMEテキストシリーズ　熱力学　日本機械学会）を持参することを勧める．他の教科書などを参考書として活用する事も可能である．
必ず，関数計算の可能な計算機を毎回の講義に持参すること．
だたし、中間試験および期末試験では、計算機の持ち込みは禁止である．

履修前の準備

熱力学１を履修していることが望ましい。

学習・教育目標との対応

1.(E)機械の運動機構や動特性，構造や強度，物質・運動量・エネルギーの流れなど，機械工学の基盤技術に関わる物理現象を，自然科学の法則に基づいて理解することができる．
2.(F)機械に関わる諸現象を物理の原理から数学的に導くことができ，機械の設計や性能評価に必要な技術計算ならびに統計処理を正確に適用することができる．

オフィスアワー

・大宮校舎：講義の前後．e-mailにより予約を入れることが望ましい．
yahagi@sic.shibaura-it.ac.jp
・豊洲校舎：火曜日および木曜日の9:00〜12:00．e-mailにより予約を入れることが望ましい．
yahagi@sic.shibaura-it.ac.jp

環境との関連

環境に関連しない科目
最終更新 : Thu Mar 28 07:44:38 JST 2013