基本情報/Basic Information

開講科目名 ／Course	機械技術Ｂ／Machine Technology B
時間割コード ／Course Code	3261240062
ナンバリングコード ／Numbering Code
開講所属 ／Course Offered by	教育学部／Faculty of Education
曜日コマ ／Day, Period	月／Mon　4
開講区分 ／Semester offered	前期／first semester
単位数 ／Credits	2.0
学年 ／Year	3,4
主担当教員 ／Main Instructor	城田 農／SHIROTA MINORI
科目区分 ／Course Group	専門教育科目
教室 ／Classroom
必修・選択 ／Required/Elective
授業形式 ／Class Format
メディア授業 ／Media lecture	－

担当教員情報/Instructor Information

教員名 ／Instructor	教員所属名 ／Faculty/Department
城田 農／SHIROTA MINORI	理工学研究科／Graduate School of Science and Technology (Master’s Course)

難易度（レベル） ／Level	レベル2
対応するＣＰ／ＤＰ ／CP/DP	CP・DP　１　見通す力　    　CP・DP　２　解決していく力　CP・DP　３　学び続ける力
授業としての具体的到達目標 ／Concrete arrival target as the class	本授業を通して，次のことができるようになること。 ○ 熱力学第1法則および第2法則の内容を説明し，その意味を体系的に見通すことができるようになること。（見通す力） ○ 熱力学で用いられる基本的なSI単位および主要な状態量を説明できるようになること。（解決していく力） ○ 理想気体の基本的な状態変化において，状態量の変化，仕事および熱の授受を計算できるようになること。（解決していく力） ○ カルノーサイクルの熱効率を導出し，計算できるようになること。（解決していく力） ○ エンタルピーおよびエントロピーを用いて，熱力学過程を記述できるようになること。（解決していく力） ○ 有効エネルギー（エクセルギー）の概念を用いて，エネルギー利用の限界を説明できるようになること。（解決していく力） ○ 熱力学の考え方を，宇宙・社会・生命現象などの広い対象へ適用できるようになること。（学び続ける力）
授業の概要 ／Summary of the class	本授業では，工学分野の基盤となる熱力学の基本概念と基本法則を体系的に学びます。 　熱力学第1法則および第2法則を中心に，熱と仕事の関係，状態量と状態変化，理想気体の各種過程，エンタルピーやエントロピーなどの重要概念を扱います。 　熱力学の特徴は，エネルギー保存を記述するだけでなく，エネルギー変換の可能性とその限界を理論的に示す点にあります。本授業では，カルノーサイクルや有効エネルギー（エクセルギー）の概念を通して，エネルギー利用の限界とその物理的意味を理解します。 　各種法則や関係式の導出過程を丁寧に追いながら，それらがどのような前提条件のもとで成立しているのかを確認し，熱力学の理論構造を見通す力を養います。また，演習問題を通して，熱力学的諸量を用いた計算や状態変化の解析ができる力を身につけます。
授業の内容予定 ／Contents plan of the class	第1回　熱力学を学ぶ意義，閉じた系と開いた系 第2回　熱と熱平衡，単位と記号，状態量と状態量でないもの 第3回　熱と仕事 第4回　絶対仕事，閉じた系の熱力学第1法則 第5回　工業仕事，開いた系の熱力学第1法則 第6回　理想気体の状態式，比熱，内部エネルギーとエンタルピー，理想気体の状態変化 第7回　理想気体の可逆変化 第8回　理想気体の不可逆変化，混合気体 第9回　湿り空気 第10回　可逆変化と不可逆変化，熱力学第2法則の表現，カルノーサイクル 第11回　可逆変化のエントロピー，温度–エントロピー線図 第12回　固体・液体・理想気体のエントロピー，不可逆変化のエントロピー 第13回　熱機関の最大仕事，有効エネルギーと無効エネルギー 第14回　自由エネルギー，不可逆過程と有効エネルギー損失，エクセルギー効率 第15回　学習状況の確認（期末試験含む）
成績評価方法及び採点基準 ／A scholastic evaluation method and marking standard	（ⅰ）成績評価方法 本授業では，具体的到達目標の達成度を以下の方法により評価します。 小テスト（随時実施）：20％ 期末試験（第15回）：80％ 小テストでは，熱力学の基本概念および基礎計算問題について，適切に式を立て，正確に計算できるかを評価します。期末試験では，熱力学第1法則および第2法則，理想気体の状態変化，カルノーサイクル，エントロピー，有効エネルギー（エクセルギー）などを含む全範囲について，論理的に説明および計算ができるかを総合的に評価します。 上記を合算して最終的な成績評価を行います。 （ⅱ）採点基準 以下の観点に基づき評価します。 ・熱力学第1法則および第2法則の内容を論理的に説明できるか。 ・状態量およびエネルギー収支を適切に式で表現できるか。 ・理想気体の状態変化における仕事・熱・内部エネルギーの変化を正しく計算できるか。 ・カルノーサイクルおよびエントロピーの概念を用いてエネルギー変換の限界を説明できるか。 ・エクセルギーの概念を用いてエネルギー利用の効率を評価できるか。 （ⅲ）生成AI利用に関する考え方 　本授業では，生成AIの利用は補助的な学習手段として認めます。 　自学自習において，概念の整理や式の意味の確認，解答過程の振り返りなどに生成AIを活用することは有効です。特に，異なる説明を比較したり，自身の解答の妥当性を確認したりする用途での活用を推奨します。 　一方で，本授業は，熱力学の法則を自らの言葉で説明し，エネルギー収支を自力で立式・計算できる能力を養うことを目的としています。そのため，小テストおよび期末試験において生成AIを使用することは，不正行為に相当し，学則に基づき厳正に対処します。 　生成AIは理解を補助する道具であり，最終的な理解と問題解決能力の獲得は，各自の主体的な学習によって達成されるものであることを認識してください。
予習及び復習等の内容 ／Contents such as preparations for lessons and the review	予習 各回の授業内容予定を確認し，教科書の該当箇所を事前に読み，重要な用語・定義・基本式を整理しておいてください。特に，熱力学第1法則，第2法則，理想気体の状態式などの基本関係式については，導出の流れを追いながら理解しておくことが望まれます。 復習 授業ノートを見直し，加筆・修正を行ってください。特に，演習問題については，解答例と自身の解答を比較し，式の立て方やエネルギー収支の考え方を確認してください。
教材・教科書 ／The teaching materials, textbook	平田哲夫，田中誠，熊野寛之 共著「例題でわかる工業熱力学 第２版」森北出版株式会社
参考文献 ／bibliography	中島健著「工業熱力学」森北出版 谷下市松著「工業熱力学基礎編」裳華房 倉林俊雄ほか著「工業熱力学」朝倉書店
留意点・予備知識 ／Point to keep in mind, back ground	特になし
授業内容に関する質問・疑義等 ／Question, doubt about class contents	月曜日 16:00〜17:30
Eメールアドレス・HPアドレス ／E-mail address, HP address	Eメールアドレス：mshirota@hirosaki-u.ac.jp
学問分野1（主学問分野） ／Discipline 1	C19:流体工学、熱工学およびその関連分野
学問分野2（副学問分野） ／Discipline 2	C24:航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
学問分野3（副学問分野） ／Discipline 3	D31:原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
実務経験のある教員による授業科目について ／About the class subject by the teacher with the work experience	なし
地域志向科目 ／Local intention subject	なし
授業形態・授業方法 ／Class form, class method	教科書に沿って授業を進めます。各種定理や法則の導出過程と演習問題の解答を，板書と視覚教材を使用して解説します。
科目ナンバー ／The subject number	P1-2-0361-C19
メディア授業による著作物利用の有無について ／Whether or not copyrighted works are used in media classes	無／Nothing
その他 ／Others	・本講義は理工学部「工業熱力学Ⅰ」を以って読み換える。

No.	回（日時） ／Time (date and time)	主題と位置付け（担当） ／Subjects and instructor's position	学習方法と内容 ／Methods and contents	備考 ／Notes
該当するデータはありません