機械 熱工学Ⅰ 4年・通年・選択・学修2単位
担当教員 根本 栄治 連絡先 
講義の概要 熱は、人間にとって最も基本的で不可欠なエネルギーの一つである。本講義では、熱の基本法則である熱力学第1,2法則、カルノーサイクルの熱力学的構造、固体、液体、気体のエントロピー計算方法および有効エネルギーの本質などについてその基礎から学ぶ。
到達目標 1.熱力学第1法則を理解する。
2.熱力学第2法則を理解する。
3.カルノーサイクルとその熱力学的構造を理解する。
日程授業項目理解すべき内容 理解度
(1~4)
前期 第1週 系と外界の定義 系と外界の定義について理解する。  
第2週 熱力学的平衡 熱力学的平衡について学ぶ。  
第3週 単位の換算 単位の換算について理解する。  
第4週 熱力学第1法則 熱力学第1法則について理解する。  
第5週 閉じた系のエネルギー式 閉じた系のエネルギー式の考え方、求め方を理解する。  
第6週 開いた系のエネルギー式 開いた系のエネルギー式の考え方、求め方を理解する。  
第7週 (中間試験) 中間試験を実施。  
第8週 理想気体の状態方程式 理想気体の状態方程式について理解する。  
第9週 気体分子運動論による見方 気体分子運動論による見方を学ぶ。  
第10週 比熱、内部エネルギー 比熱、内部エネルギーについて理解する。  
第11週 エンタルピー エンタルピーについて学ぶ。  
第12週 理想気体の状態変化 理想気体の状態変化について理解する。  
第13週 熱力学的仕事の計算法 熱力学的仕事の計算法について学ぶ。  
第14週 ポリトロープ変化 ポリトロープ変化について理解する。  
第15週 (期末試験) 期末試験を実施。  
第16週 総復習  前期の内容を復習する。  
後期 第1週 熱力学第2法則 熱力学第2法則について理解する。  
第2週 サイクル サイクルについて学ぶ。  
第3週 熱効率、成績係数 熱効率、成績係数について理解する。  
第4週 カルノーサイクル カルノーサイクルについて学ぶ。  
第5週 エントロピー エントロピーについて理解する。  
第6週 固体、液体、気体のエントロピー計算 固体、液体、気体のエントロピー計算について学ぶ。  
第7週 (中間試験) 中間試験を実施。  
第8週 状態量 状態量について理解する。  
第9週 マクスウェルの式 マクスウェルの式について学ぶ。  
第10週 体膨張係数 体膨張係数について理解する。  
第11週 比熱の関係式 比熱の関係式について学ぶ。  
第12週 ジュール・トムソン効果 ジュール・トムソン効果を理解する。  
第13週 実在気体の状態方程式 実在気体の状態方程式を理解する。  
第14週 蒸気の性質 蒸気の性質を理解する。  
第15週 (期末試験) 期末試験を実施。  
第16週 総復習  後期の内容を復習する。  
学習教育目標 A(A-1)に対応 達成項目A 本科イ)に対応 JABEE
認定基準
(c)に対応
教科書・参考書 教科書:斉藤武、他2名「工業熱力学通論」(日刊工業新聞)
参考書:森康夫、他2名「熱力学概論」(養賢堂)
評価方法及び合格基準 成績の評価は、定期試験の成績70%、レポートの成績30%で行い、合計の成績が60点以上の者を合格とする。
学生への
メッセージ
本科目は、エネルギー保存の法則を基本としているので、3年次までに履修した《物理学》、および関連科目等を十分予習、復習しておくと良く理解できます。