熱力学Ⅰ

Thermodynamics I

専門教育科目

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工学部

2年

HETBA2MCA1

2単位

講義 (Lecture)

2024年度前期

木村 文義

工学研究科

日本語

目標7／目標9

月曜18:00〜19:30・書写C134研究室

kimura@eng.u-hyogo.ac.jp

3◎／4〇

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目標１:磨き続ける力

講義目的
　 熱力学の第０法則〜第２法則を学習し，これを柱として状態量，熱，仕事，ならびにエネルギー変換などに対する思考力や応用力を身につける．加えて，圧力，温度等を変数とする内部エネルギー，エンタルピー，エントロピーの本質を理解する．なお，当該科目は高等学校（工業）の教員免許を取得するための必修科目である．
到達目標
　 第１法則と第２法則を理解し応用できること．内部エネルギー，エンタルピー，エントロピーの概念を理解し，熱力学的諸量の計算ができること．

熱力学第０法則，熱力学第1法則，熱力学第2法則，熱、仕事、内部エネルギー、エンタルピー、エントロピー

機械系の熱力学は，熱を仕事に変換する，或いは，仕事を熱に変換するといった，エネルギー変換およびエネルギー有効利用に関する基本的な考え方を学ぶ教科である．まず，熱・仕事の概念，物質の状態，続いて，熱力学第１法則と第２法則を学習する．同時に，圧力，温度などを変数として物質の内部エネルギー，エンタルピー，エントロピー等の熱力学的関数(状態量の変化)を計算する能力を身につける．

授業計画
1.熱力学の概要と基本概念
2.分子の運動，物質の状態
3.熱力学第０法則，熱平衡
4.熱と仕事，準静的過程
5.熱力学第１法則，エネルギー保存，内部エネルギー
6.エンタルピー，定常流動系のエネルギー保存則
7.理想気体の準静的過程Ⅰ（等温，等圧，等積）
8.理想気体の準静的過程Ⅱ（断熱，ポリトロープ）
9.内部エネルギー，エンタルピー，エネルギー保存則等の計算事例
10.中間まとめ
11.熱機関と熱効率，冷凍機とヒートポンプ
12.カルノーサイクル，可逆機関の効率
13.熱力学の第２法則，トムソンの原理，クラウジウスの原理
14.エントロピー，エントロピー変化
15.熱効率，エントロピー変化等の計算事例
16.期末試験

JSME テキストシリーズ 「熱力学」，日本機械学会編，丸善，2002．

工業熱力学，丸茂・木本，コロナ社，2001．
例題演習 熱力学，斎藤ら，産業図書，1990．
工業熱力学通論 第2版，斉藤ら，日刊工業新聞社，1983．

【予習】教科書の指定範囲を熟読しておくこと（30ｈ）
【復習】ノートをしっかり整理する（30ｈ）

採用しない．

中間試験 （配点：50点）および期末試験（ 配点：50点）の合計で成績を評価する．
2/3以上の出席をしなければ、中間/期末試験の受験を認めない．
成績の基準は下記の通りである．
S：90~100点
A：80~89点
B：70~79点
C：60~69点
D（不合格）：59点以下

試験の模範解答を掲示すると共に個別の問い合わせに対しても対応する．

・講義内容について事前の予習および事後の復習を十分に行い，理解を深めること．
・解析学Ⅰ・Ⅱおよび力学Ⅰを修得しておくこが望ましい．

該当しない.