授業科目名
  機械熱力学
   Practical Thermodynamics
時間割番号
2706
担当教員名
  飯田 雄章
実務経験
反映科目
学科・年次
  工学部 基幹工学教育課程 3年次
科目区分
  専門教育科目
単位数
2
時間割
  前期 月曜13-14限
授業形態
講義
授業実施方法
  ☑ 対面【一部遠隔の場合あり】
  ☐ 全て遠隔【全授業(テストを除く)をオンデマンドで実施(全オンデマンド型)】
  ☐ 全て遠隔【同時双方向で実施】
  ☐ 全て遠隔【オンデマンド及び同時双方向で実施】
  ☐ 1/2遠隔【全授業のうち、1/2以上を遠隔(オンデマンド又は同時双方向)】

・「全て遠隔」又は「1/2遠隔」に✓のある科目は、遠隔授業の上限単位数60単位に算定されます。
・大学院には遠隔授業における上限単位数はありません。
ディプロマ・ポリシーとの対応
☑ 1. 基幹となる専門分野の基盤的な知識・技術とこれによって課題を解決する能力,新たな知識・技術を習得し創製する能力
☐ 2. 現象の理解・操作のための数理的基礎知識と科学的素養
☐ 3. 人間,文化,社会を理解し,それらを技術的観点から考察する能力と技術を新しい生活につなぐ強い使命感・責任感,高い倫理観
☐ 4. 国内外の人々と対話できるコミュニケーション力と論理的思考力
授業の目的・達成目標

2年次前期に開講される「熱力学」で習得した熱力学の基礎知識をもとに,熱力学の工学的応用面へと進む.蒸気原動所や内燃機関などの,熱機関による熱から仕事へのエネルギー変換の基本原理とそれに関与する諸現象の熱力学的性質を理解する.スターリングエンジン,燃料電池,ヒートポンプ給湯器,地球温暖化などのトピックスをまじえながら,熱エネルギーの有効利用に関する間題,さらには近い将来生じるであろう工学的問題に適切に対処できる基礎能力を養う.

授業計画

以下の内容で熱力学の非理想気体への応用,ガスサイクル,蒸気サイクル,冷凍サイクルについて学ぶ.

① マクセルの熱力学関係式、ルジャンドル変換

② 比熱に関する一般関係式、内部エネルギーとエンタルピーの一般関係式

③ ジュール・トムソン効果、相平衡とクラペイロン・クラウジウスの式

④ ①,⓶,③に関する問題演習(動画)

⑤ 往復式ピストンエンジンの基本サイクル(オットーサイクル,ディーゼルサイクル,サバテサイクル)

⑥ ガスタービンエンジンの基本サイクル(ブレイトンサイクル,再生サイクル)

⑦ その他のサイクル(ジェット推進サイクル,エリクソンサイクル,スターリングサイクル,ブレイトン逆サイクル)

⑧ ⑤,⑥,⑦に関する問題演習(動画)

⑨  湿り蒸気の性質 

⑩  実在気体(ファン・デル・ワールス)の状態方程式と対応状態原理  

⑪  蒸気サイクル(ランキンサイクル,再熱サイクル,再生サイクル)

⑫ ⑨,⑩,⑪に関する問題演習 (動画)

⑬ 絞り膨張,逆カルノーサイクル,p-h線図(蒸気圧縮式冷凍サイクルを例として)

⑭ 空気調和(湿り空気の性質,湿り空気線図) と問題演習(動画)

⑮  総括と期末試験

成績評価の方法

期末試験とレポートにより評価する。期末試験70%,レポート30%

成績評価の基準
秀  達成目標を超えた成果を上げている 100点~90点
優  達成目標に十分達している     89点~80点
良  達成目標に達している       79点~70点
可  達成目標に概ね達している     69点~60点
不可 達成目標に達していない      59点以下

熱力学の一般関係式30%

ガスサイクル30%,

蒸気サイクル30%,

冷凍、空気調和10%

事前・事後学修等の指示及び履修にあたっての注意事項
事前学修:テキスト予習 (120分) 
事後学修:板書ノートを参考に,各自の授業ノートを完成させる。
必ず授業に出席して,理解に努めること.教科書以外の別の熱力学の本を読むこと.また,できるだけ多くの例題を自分で解くこと.
教科書