シラバス情報

科目授業名称(和文) Name of the subject/class (in Japanese)
熱力学1
科目授業名称(英文) Name of the subject/class (in English)
Thermodynamics 1
授業コード Class code
9975394
科目番号 Course number
75BATHE201

教員名
上野 一郎
Instructor
Ichiro UENO

開講年度学期
2024年度前期
Year/Semester
JFY2024, 1st Semester
曜日時限
水曜1限
Class hours
1st, Wed.

開講学科・専攻 Department
創域理工学部 機械航空宇宙工学科

Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Faculty of Science and Technology
単位数 Course credit
2.0単位
授業の方法 Teaching method
講義

Lecture
外国語のみの科目(使用言語) Course in only foreign languages (languages)
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授業の主な実施形態 Main class format
① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

概要 Description
熱力学は,機械工学,航空宇宙工学の基礎を成す最も重要な分野の一つであると同時に,古典物理学の柱の一つでもある.物質の性質,エンジンや熱交換機の設計,環境・エネルギー問題等を理解し解決して行く上で欠かせない学問である.人類の特殊環境(宇宙空間・深海など)への進出・長期滞在を実現するためにも重要な学問であると位置づけられる.
受講生は本講義を通じて,熱力学の基盤となる「熱と仕事の関係」,「熱力学第1法則および第2法則」,「熱力学の一般関係式」,「気体の膨張」の基礎的事項を理解し,例題を通じて応用可能な知識を身に付け,論理的思考や問題解決力を身に付ける.
目的 Objectives
「熱と仕事の関係」,「熱力学第1法則および第2法則」,「熱力学の一般関係式」,「気体の膨張」に関連する基礎的知識と応用出来る能力を修得する.本学科のディプロマ・ポリシーに定める『2.機械航空宇宙工学分野で必要な基礎学力と、その上に立つ専門知識。』を身に付けるための科目である.
到達目標 Outcomes
1.熱と仕事の関係を理解すること.
2.エネルギー保存,内部エネルギー,絶対仕事,工業仕事,エンタルピなどを通じて熱力学第1法則の原理を理解し,基礎的な問題の解決に応用出来ること.
3.基礎的な熱機関,エントロピ,エクセルギー,自由エネルギーなどを通じて熱力学第2法則の原理を理解し,基礎的な問題解決に応用出来ること.
4.熱力学の一般関係式を理解し,基礎的な問題解決に応用出来ること.
5.断熱自由膨張や断熱絞り膨張など,気体の膨張の原理を理解し,基礎的な問題解決に応用出来ること.
卒業認定・学位授与の方針との関係(学部科目のみ)
リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます(学部対象)。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​
履修上の注意 Course notes prerequisites
講義での学修だけでなく,自習のなかで教科書の例題や演習問題を徹底的に学習すること.
アクティブ・ラーニング科目 Teaching type(Active Learning)
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準備学習・復習 Preparation and review
各回の講義で,復習と次回へ向けての予習の指示をする.特に,教科書の例題や演習問題に関する学習を徹底し,論理的思考力・問題解決力を身に付ける.
Instructions on preparation and review will be given for each lecture.
成績評価方法 Performance grading policy
到達度評価を行う.
学修成果の評価 Evaluation of academic achievement
・S:到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A:到達目標を十分に達成している
・B:到達目標を達成している
・C:到達目標を最低限達成している
・D:到達目標を達成していない
・-:学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S:Achieved outcomes, excellent result
・A:Achieved outcomes, good result
・B:Achieved outcomes
・C:Minimally achieved outcomes
・D:Did not achieve outcomes
・-:Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

教科書 Textbooks/Readings
教科書の使用有無(有=Y , 無=N) Textbook used(Y for yes, N for no)
Y
書誌情報 Bibliographic information
日本機械学会,JSMEテキストシリーズ 「熱力学」,日本機械学会(2002).
MyKiTSのURL(教科書販売サイト) URL for MyKiTS(textbook sales site)
教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

参考書・その他資料 Reference and other materials
山本 誠・他,「機械工学(理工系の基礎)」,丸善出版 (2015).
谷下 市松,「工業熱力学 基礎編」,裳華房(1981).
谷下 市松 ,「工学 基礎熱力学」,裳華房(1982).
Y. Cengel, M. Boles, "Thermodynamics: An Engineering Approach", McGraw-Hill.
田崎 晴明,「熱力学 −現代的な視点から」 (新物理学シリーズ),培風館(2000).
イリヤ・プリゴジン,ディリブ・コンデプディ(妹尾 学・岩元 和敏 訳),「現代熱力学 −熱機関から散逸構造へ−」,朝倉書店(2001).

授業計画 Class plan
大まかに下記計画にしたがって実施する.
イントロダクション:エネルギー問題
熱と温度、状態量
系と環境、比熱:エンタルピ
理想気体(1):理想気体、準静的変化(定積)
理想気体(2):準静的変化(定圧、等温、断熱、ポリトロープ)
サイクル(1):カルノーサイクル
前半のまとめ
サイクル(2):クラウジウスの不等式、エントロピ
エネルギーの有効利用:エクセルギー、自由エネルギー
熱力学の一般関係式(1):Maxwellの関係式
熱力学の一般関係式(2):比熱、膨張・収縮、実在気体
相平衡・相図:クラペイロン・クラウジウスの式
後半のまとめ

授業担当者の実務経験 Work experience of the instructor of the class
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教育用ソフトウェア Educational software
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備考 Remarks

授業でのBYOD PCの利用有無 Whether or not students may use BYOD PCs in class
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授業での仮想PCの利用有無 Whether or not students may use a virtual PC in class
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