Thermodynamics Ⅱ

Thermodynamics Ⅱ

Major Courses

ー

School of Engineering

2Year

HETBK2MCA1

2.00Credits

講義 (Lecture)

Fall semester 2026

Yoshiaki Ukita

工学研究科　工学専攻

Japanese

7

随時・書写C２３５研究室　事前のメール連絡が望ましい

Universal Passport のクラスプロファイルから問い合わせること。

4◎／1〇

ー

N/a

ー

【講義目的】
　熱力学Ⅰで学んできた第一法則と第二法則の工学的応用を中心に講義する。最初に，第二法則から得られる重要な概念であるエクセルギーならびに自由エネルギーの考え方を学んだ後に、熱力学で現れる各状態量間の一般関係式について講義する。次に，熱力学の二つの重要な応用である動力生産と冷凍における各種の熱力学的サイクルについて講義する。これらの各サイクルにおける熱効率の計算に熱力学の基本法則がどのように使われているかを例題と演習を通して学び，工学の諸分野における効率的なエネルギー機械の設計や運用を理論的に考案する能力を身に着ける。
【達成目標】
　エクセルギー，自由エネルギーならびにエントロピーの関係を理解し，説明できる。熱力学の一般関係式の意味を理解し，一般物質および理想気体の熱力学的性質を説明できる。各種理論動力サイクルの p-v 線図と T-s 線図を描くことができ，その熱効率を計算できる。冷凍サイクルの成績係数および湿り空気の状態変化の計算方法を理解し，グラフを活用しそれらの値を計算できる。

キーワード：エネルギー変換，熱力学の一般関係式，熱機関の理論サイクル，冷凍と空調

講義内容
　熱力学は，エネルギーや物質の移動に伴う状態の変化を取り扱う学問で，工学における最も重要な基礎科目の一つである。ここでは，熱力学Ⅰで学んだ熱力学基本法則を基に，実在の各種熱力学的サイクルの熱効率や蒸気状態の計算に熱力学の基本法則がどのように使われているかなどについて講義する。

授業計画
１．概要説明， 熱力学Ⅰの復習，エクセルギーⅠ　エクセルギー解析の必要性
２．エクセルギーⅡ　仕事を発生する潜在能力，エクセルギーの基礎
３．エクセルギーⅢ　様々な系のエクセルギー，エクセルギー損失
４．熱力学の一般関係式Ⅰ　デュエムの定理，一般関係式，マイヤーの関係式
５．熱力学の一般関係式Ⅱ　理想気体の特性，ジュール･トムソン効果，
　　クラペイロン･クラウジウスの式
６．ガス動カサイクルⅠ　熱機関とサイクル，オットーサイクル，ディーゼルサイクル
７．ガス動カサイクルⅡ　サバテサイクル，スターリングサイクル，ブレイトンサイクル
８．前半のまとめ及び中間試験
９．ガス動カサイクルⅢ　ブレイトン再生サイクル，エリクソンサイクル　
10．ガス動カサイクルⅣ　ジェットエンジンのサイクル，ガス冷凍サイクル
　　蒸気動カサイクルⅠ　蒸気の状態変化，湿り蒸気
11．蒸気動カサイクルⅡ　ランキンサイクル，ランキン再熱サイクル
12．蒸気動カサイクルⅢ　ランキン再生サイクル，複合サイクル
13．冷凍サイクルⅠ　冷凍の発生，成績係数，逆カルノーサイクル，ガス冷凍サイクル
14．冷凍サイクルⅡ　蒸気圧縮式冷凍サイクル
15．冷凍サイクルⅢ　空気調和　湿り空気の性質，湿り空気線図

In-person

Fully permitted

生成ＡＩの利用にあたっては『本学の教育における生成ＡＩの取扱いについて（学生向け）』の記載内容について留意すること。
この授業においては、授業内、予習復習、レポート等を含む成果物作成等において生成ＡＩの利用を全面的に許可しており、生成ＡＩの利用について制限を設けないが、生成ＡＩによる出力結果をそのまま課題・レポートとして提出してはならない。生成ＡＩの出力した内容について、事実関係の確認や出典・参考文献を確認・追記することが重要である。使用した場合にその旨をレポート等に記載するかどうか等については、担当教員の指示に従うこと。

JSME テキストシリーズ 「熱力学」，日本機械学会編，丸善．

基礎から学ぶ工業熱力学，佐野・杉山・永橋 共著，コロナ社．

【予習】授業に際して教科書を事前読み込み（15ｈ），関連する熱力学Ⅰの基本事項確認（15ｈ）
【復習】各回の演習の復習（15ｈ），講義内容を定着させるための教科書の読み直し（15ｈ）

採用しない

単位取得の条件：小テスト 25％，中間試験 25％，期末試験 50％ の重みで合計して評価する。

小テストは原則、テスト後に解説する。

熱力学Ⅰの基礎知識を前提とする。

該当しない。

翌年の履修は「再履修」のみで，「再受験」は認めない。