2023年度/3T11175001 (市大)

【金2】熱力学Ⅰ <前期>

熱力学は熱を物理量の一つとしてとらえ，温度，熱と流体の状態変化との関係を調べ，科学としての体系づけを行ったものである。本講義では，熱力学の工業分野への応用を念頭に，熱力学の第一法則ならびに第二法則について学び，内部エネルギー，エンタルピー，エントロピーと仕事の関係を理解する。加えてエクセルギーについて学び，有効仕事の概念を理解する。

担当教員氏名

伊與田 浩志

科目ナンバリング

TLBLR2210 (市大)

授業管轄部署

工学部

授業形態

講義

開講キャンパス

杉本

開講区分

週間授業

配当年次

2年 (市大)

注意: 配当年次は学部・学科によって異なる場合があるので、UNIPAで確認してください。

単位数

2単位 (市大)

注意: 実際の単位数は学部・学科によって異なる場合があるので、必ずUNIPAで確認してください。

到達目標

本講義では，熱力学の意義と熱の熱力学的性質を理解した上で，熱力学の第０法則，熱力学の第一法則，第二法則を学び，理想気体を作動流体としたときの状態変化方程式の解析方法を理解し，温度や圧力の状態変化から仕事を算出する能力を身につける。

各授業回の説明

授業	授業内容
第1回
第2回
第3回
第6回
第8回
第9回
第10回
第11回

授業内容

第1回　概論

第2回　基本概念と熱力学の第０法則    系，エネルギーの巨視的形態・微視的形態 第3回　基本概念と熱力学の第０法則    温度，熱平衡，単位系，状態量，状態式，理想気体，比熱 第4回　熱力学第１法則    熱機関の種類と概要，熱力学的平衡と準静的状態 第5回　熱力学第１法則    閉じた系，開いた系，定常流動系における工業仕事 第6回　熱力学第１法則     比熱比，マイヤーの関係，実在気体の物性値，蒸気表 第7回　熱力学第１法則     等温課程，可逆断熱過程，サイクルの計算 第8回　熱力学第２法則    熱機関，ヒートポンプ，COP，内部可逆過程 第9回　熱力学第２法則    カルノーサイクル，エントロピー 第10回　熱力学第２法則    エントロピーの利用 第11回　エネルギー有効利用とエクセルギー    エネルギーの形態と変換，エクセルギー，自由エネルギー 第12回　エネルギー有効利用とエクセルギー　理論最大仕事，ギブス自由エネルギー，ヘルムホルツ自由エネルギー 第13回　エネルギー有効利用とエクセルギー　熱機関のエクセルギー解析，エクセルギー損失 第14回　熱力学の一般関係式　デュエムの定理，相反の関係式，循環の関係式 第15回　熱力学の一般関係式　ジュール・トムソン効果，逆転温度，相変化 第16回　試験

事前・事後学習の内容

講義前にテキストを読んで予習を行い，講義中，講義後（復習・課題やレポート作成）の機会を活用して理解を深める。

成績評価方法

レポート・確認テスト(40%)，期末試験(60%)。到達目標の達成度について評価を行う。６０点以上を合格とする。

履修上の注意

過年度生向けの開講科目のため、各回の実施方法は別途調整する。初回ガイダンスに必ず出席すること。 基礎物理学を習熟のこと。 ノートPCを使用する講義，課題がある。 資料の配布，課題提出や確認テストにはWebシステムも利用する。

教科書

JSMEテキストシリーズ『熱力学』（日本機械学会） Moodleにより配布する講義資料，演習問題

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参考文献

熱力学，エネルギー変換，物理化学に関する教科書など．

オフィスアワー

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教員への連絡方法（メールアドレス等）

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