工学系

機械科学コース

熱力学1

科目分野 理工学部
選必区分 必修
担当教員
[ローマ字表記]
出口 祥啓, 長谷崎 和洋 [Yoshihiro Deguchi, HASEZAKI KAZUHIRO]
授業形態 講義

授業の目的

熱力学は,力学・電磁気学・連続体力学にならぶ物理学を構成する主要学問体系である。熱力学は,統計力学・量子統計力学にさらに発展する。本授業では,基本として熱エネルギーに関連した蒸気特性や熱サイクルについて理解させる。さらに機械技術者として,工業製品や産業界の生産活動への熱エネルギーの有効な利用法についても十分な理解と適切な判断ができることを目的とする。

授業概要

 エネルギーに関して最も基本的な学問の一つに熱力学がある。その基礎概念,熱エネルギーの性質(熱力学第一法則・第二法則),経験法則について講述する。講義では熱力学だけでなく周辺分野についても関連事項の解説を行う。

到達目標

物質の熱的状態量と状態変化を理解する。
熱力学第一法則(エネルギー保存則)と適用例を理解する。
熱力学第二法則を理解する。

授業計画

第1回 熱力学の基礎事項
第2回 熱力学の第0法則
第3回 閉じた系と開いた系
第4回 絶対仕事(閉じた系の仕事)
第5回 工業仕事(開いた系の仕事)
第6回 閉じた系と開いた系の熱力学第一法則
第7回 これまでのまとめと中間試験
第8回 理想気体の状態式
第9回 比熱,内部エネルギー,エンタルピーの概念
第10回 理想気体の状態変化
第11回 理想気体の可逆・不可逆変化
第12回 熱力学の第二法則
第13回 カルノーサイクル
第14回 エントロピーの概念および可逆過程のエントロピー
第15回 温度-エントロピー線図
第16回 定期試験

教科書

熱力学きほんの「き」 : やさしい問題から解いてだんだんと力をつけよう/小山敏行 著,:森北出版,2010, ISBN:9784627673519

キーワード

熱力学第一法則,熱力学第二法則,絶対仕事,工業仕事,内部エネルギー,エンタルピー,カルノーサイクル