Ritsumeikan University Syllabus

Course Name	Year	Term	Period	Faculty / Graduate School	All Instructors	Credits
34060:Thermodynamics Ⅰ (A5) § 34061:Thermodynamics (5A)	2024	Fall	Thu5	College　of　Science　and　Engineering	YAMASUE EIJI	2

Campus

BKC

Class Venue

Co-learning303

Language

日本語

Course Outline and Method

熱力学はエネルギー形態の変化や変換，ならびに熱の授受にともなう物質の状態変化を取り扱う学問である．本講義では，熱機関における動力の発生やエネルギーの有効利用をはかるための基礎を学ぶことを目的とし，熱力学第１法則，熱力学第２法則，理想気体，ガスサイクルを取り上げる．

Student Attainment Objectives

① 熱力学の基本概念、熱力学第1法則および第2法則を理解する。
② 理想気体の状態量、状態方程式、基本的な状態変化の関係式を理解する。
③ 熱から機械的仕事を取り出す熱機関の原理を理解するため、理想気体による種々のサイクルおよびそれらの熱効率について学ぶ。

Recommended Preparatory Course

多変数関数の微・積分および解析学の基礎知識が必要。

Course Schedule

Lecture/Instructor（When there are multiple instructors)	Theme
Lecture/Instructor（When there are multiple instructors)	Keyword, References and Supplementary Information
1	第１回エネルギー事情と熱力学の歴史
1	エネルギ源，エネルギー消費，CO2排出量，Well-to-Wheel
2	第２回熱力学の基礎概念―その１
2	系，周囲，境界，物質，状態と状態量，温度，熱平衡，熱力学の第０法則，温度計測法，単位系
3	第３回（Web講義）熱力学の基礎概念―その２
3	気体分子運動論
4	第４回熱力学の基礎概念―その３
4	自由度と比熱，熱力学の第１法則，状態方程式（の微分形）と完全微分，状態量熱，仕事，内部エネルギー
5	第５回エンタルピー
5	等圧比熱，定積比熱，エンタルピー
6	第６回エントロピーの理解に向けて―その１
6	マイヤーの関係式，断熱過程，ポアソンの式
7	第７回エントロピーの理解に向けて―その２
7	ポリトロープ変化，準静的過程，カルノーサイクル，熱効率
8	第８回エントロピーの理解に向けて―その３
8	逆カルノーサイクル冷凍サイクル，暖房サイクル，成績係数
9	第９回エントロピー
9	クラウジウスの積分，新しい状態量：エントロピー，T-S線図，クラウジウスの不等式，孤立系におけるエントロピー増大の法則（熱力学第２法則）
10	第１０回補足と演習
10	熱力学第二法則の他の表現，熱力学第三法則，エントロピーについての補足演習（第１回～第９回の内容）
11	第１１回自由エネルギーーその１
11	最大仕事の原理，ヘルムホルツの自由エネルギー，ギブズの自由エネルギー
12	第１２回自由エネルギーーその２
12	ギブズの自由エネルギーを用いた化学反応の分析演習
13	第１３回エクセルギー
13	省エネルギーとは？，エクセルギーという概念，エクセルギーの理論体系，自由エネルギーとの違い，環境温度，束縛エネルギーの意味
14	第１４回ガスサイクルの基本
14	いろいろなガスサイクル
15	第１５回例題と解説
15	第１１回から第１４回の内容

Class Format

事前にオンデマンド動画および資料を配付し，講義時間はそれに対する解説，質疑，演習解説をする反転講義形式で講義を行う

Recommendations for Private Study

熱力学は実学であり，その理論体系を理解するためには種々の課題を実際に解き，得られた物性値（温度，圧力，体積等）をただの数値としてではなく，実感覚として理解する必要がある．そのためには講義後の復習が重要であり，それは1週間に3時間程度行うことが好ましい．講義に使用したスライドの一部はmanaba+Rにアップロードするが，自身がメモしたノートを第一に用い，次回の講義の備えることを望む．

Grade Evaluation Method

Kind	Percentage	Grading Criteria etc.
Final Examination (Written)	0
Report Examination (A report to be submitted by the unified deadline)	0
Exams and/or Reports other than those stated above, and Continuous Assessment　 (Evaluation of Everyday Performance in Class)	100	講義最後に課するレポートを主な評価対象とするが，講義中に不定期に行う小テスト，演習，質疑も考慮する

Grade Evaluation Method （Note）

Advice to Students on Study and Research Methods

ウェブ講義を行う場合，zoomを用いる．講義はPC, Mac, タブレット，スマホ等で視聴可能である．ただし，なるべく大きい画面での受講が望ましい．

講義にアクセスするためのURLは講義の数日前までにmanaba+R等を通じて通知する予定である．
また，講義資料も可能な限り事前にアップロードする．事前にダウンロードし予習をしておくことが望ましい．

web講義は可能な限り教員で録画し，後日panopto等にアップロードする予定である．アクセス用のURLはその都度manaba+R等を通じ通知する．この動画は基本的に受講生のみが視聴することを想定しているため，関係者以外にそのURLを公開しないこと．

Textbooks

Textbooks （Frequency of Use, Note）

Reference Books

Title	Author	Publisher	ISBN Code	Comment
熱力学	佐藤俊，国友孟	丸善
JSMEテキストシリーズ、熱力学	（社団法人）日本機械学会	丸善

Reference Books （Frequency of Use, Note）

Web Pages for Reference

How to Communicate with the Instructor In and Out of Class(Including Instructor Contact Information)

Talk with Students,Other (Separate instructions will be provided)

Other Comments

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