理工学部Faculty of Science and Engineering
MEC100XB（機械工学 / Mechanical engineering 100）基礎熱学Basic Thermal Physics
川上 忠重Kawakami TADASHIGE
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2022 |
| 授業コードClass code | H5034 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 秋学期授業/Fall |
| 曜日・時限Day/Period | 月1/Mon.1 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| カテゴリー＜理工学部＞Category |
機械工学科機械工学専修 学科専門科目 |
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Outline (in English)
(Course outline)
This course introduces the fundamental of concepts, principle about basic thermodynamics and their applications in science and engineering.
(Learning objectives)
The specific objectives of this integrated subjects are to
1)be able to explain the basic concepts of thermodynamics such as system,state,state postulate, equilibrium, process and the zeroth law of thermodynamics.
2)be able to understand and explain the first law of thermodynamics,energy balances,and mechanisms of the energy, internal energy and enthalpy.
(Learning activities outside of classroom)
Students will be expected to have completed the required assignments after each class. Your study time will be more than four hours for a class.
(Grading criteria/Policies)
Your final grade will be decided according to the following process:
The final grade will be determined according to the following criteria:
・Only students with an attendance rate of The ratio of over 70％(10/14 or over) will be evaluated.
・Usual performance score 10%, term-end examination 90%
To pass, students must earn at least 60 points out of 100.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
工学の最重要基礎科目の1つである熱力学として、熱力学の基礎的な原理・法則を重点として、熱と仕事の基本概念の理解を深めることを目的とする。さらに、熱現象の理解を種々の具体的現象例を取り上げて解説し、必要に応じて演習により、熱力学の第一法則・エンタルピーの概念の理解を深める。
到達目標Goal
【到達目標】
1．熱力学を学ぶための基本的な物理学および考え方を説明することができる。
2．閉じた系および開いた系にエネルギー保存の法則を適用することができる。
3．理想気体の比熱、内部エネルギーおよびエンタルピーについて応用することができる。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
講義中心の授業を実施する。必要に応じて演習により基礎熱学を学習し、さらに演習後の解答を含めた総合学習により、理解を深める。
秋学期の一部授業はオンラインでの開講となる。それにともなう各回の授業計画の変更については、学習支援システムでその都度提示する。
課題等の提出・フィードバックは、適宜、「学習支援システム」と授業を通じて行う予定である。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
あり / Yes
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
1[対面/face to face]：工業熱力学とは
工業熱力学の歴史的概要およびその考え方などを学習する。
2[対面/face to face]：熱平衡と温度
熱力学の第０法則による熱平衡と温度関係について学習する。
3[対面/face to face]：状態量および状態量変化
基礎熱学で主に用いられる物理量と状態量（強度性状態量と容量性状態量）の関係について学習する。
4[対面/face to face]：状態式
理想気体の状態式と比熱の関係について学習する。
5[対面/face to face]：国際単位系と他の単位系
国際単位と工学単位の考え方について学習する。
6[対面/face to face]：理想気体
理想気体の状態式を用いて、特に定圧変化と定容変化について学習する。
7[対面/face to face]：仕事と熱
ジュールの実験から仕事と熱の関係について学習する。
8[対面/face to face]：熱力学の第一法則
第一種永久機関を考えることにより、熱と仕事の関係を学習する。
9[対面/face to face]：閉じた系のエネルギー式 1
閉じた系のエネルギー式を状態変化の観点および内部エネルギー変化との関係について学習する。
10[対面/face to face]：閉じた系のエネルギー式 2
閉じた系のエネルギー式を熱力学の第一基礎式とサイクルを用いて学習する。
11[対面/face to face]：流動系のエネルギー式 1
流動系の熱機関のエネルギー保存式について学習する。
12[対面/face to face]：流動系のエネルギー式 2
流動系のエネルギー保存式から、エンタルピーの物理的意味について学習する。
13[対面/face to face]：理想気体の比熱
熱力学の一般関係式および熱力学の第一基礎式から、比熱と熱量およびエンタルピーの関係について学習する。
14[対面/face to face]：総合演習
エネルギー保存則を状態変化について適応し、具体的な総合演習問題を解くことにより、熱力学を統括的に学習する。
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】毎回の演習問題の復習を中心に行い、また、シラバスの講義計画に従って、基本的な状態量および法則の概要をあらかじめ事前学習する。
テキスト（教科書）Textbooks
河野通方 他共著：「工業熱力学（基礎編）」 東京大学出版
参考書References
必要に応じて、講義中に紹介する。
成績評価の方法と基準Grading criteria
評価方法： 平常点(10%:授業内演習）および期末試験(90%)で評価するが、原則として出席率70%以上を成績評価対象とする。
評価基準： 本科目において設定した到達目標を60%以上達成している学生を合格とする。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
期中・期末アンケートから、全体的な授業内容については評価・満足度も高く、また資料、説明等についてもわかりやすく丁寧で良いとの評価が多かったので、引き続き注意しながら授業を行います。もっと演習問題を増やして欲しいとの要望もありましたので、適切な授業進度を確保しながら出来るだけ多くの演習問題も行いたいと思います。
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
各授業のお知らせ、教材の配布および課題提出等は、学習支援システムで行います。
その他の重要事項Others
【カリキュラムの中の位置づけ】
エネルギー保存則および熱力学の第二法則を「基礎熱学」および「工業熱力学」で系統的に学習する。この科目では、熱力学を学ぶための基礎知識とエネルギー保存則について学ぶ。