科目名 |
化学工学（Ⅰ・Ⅱ） |
JABEE科目 |
科目CODE 208 |
学年・学科等名 |
第4学年 物質化学工学科 |
担当教員 |
森田 穣(8047) |
単位数・期間 |
2単位・前期（Ⅰ）・後期（Ⅱ） |
総時間数 |
90時間(含：自学自習,中間試験) |
教 科 書 名 |
解説化学工学 改訂版（竹内･川井･越智･佐藤著、培風館） |
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補 助 教 材 |
プリント問題 |
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参 考 書 |
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A 教育目標
化学装置の設計の基礎となる単位操作のうち流体輸送操作、伝熱操作、物質移動による分離操作（蒸留操作）および機械的分離操作の基礎となる粉体の取り扱い方を理解し計算能力を身に付ける。
B 概要
化学装置の設計・操作は，幾つかの単位操作から構成されている。単位操作の基礎知識を学び，設計操作に必要な能力を修得する。単位操作として流体輸送操作，伝熱操作，物質移動による分離操作（蒸留操作）および機械的分離操作について学ぶ。
C 本校の教育目標及び「環境・生産システム工学」教育プログラムによる学習・教育目標との対応
本校の教育目標 |
教育プログラム科目区分 |
学習・教育目標との対応（JABEE基準: c, d, e, h） |
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３ |
基礎工学科目 力学系 |
A-2 （60％） |
Ｄ-1,2 （40％） |
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D 学習上の留意点
計算問題への取り組みを通して，計算に使われる種々の関係式の意味を理解し，問題解決能力を身に付ける。
E 評価方法
定期試験4回（80％）、学習態度（20％）
（学習態度：演習問題への取り組み，講義中の教員から学生への質問の解答，学生から教員への質問等の状況）
F 授業内容 講義：前期(Ⅰ)30時間、後期（Ⅱ）30時間，自学自習：30時間 総時間数 90時間
授業項目 |
時間 |
内 容 |
教育 プログラム |
１．流体の流れと輸送装置 （１）流体と流量 （２）流体の保有するエネルギー |
１４ |
流体の流動状態の変化に伴うるエネルギー保存の関係が理解でき，流体輸送に必要な動力が計算出来る。 |
A-2 D-1 D-2 |
（前期中間試験） |
２ |
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1.流体とその流れ 1.1流れの性質 1.2 管内の流れと摩擦損失 1.3装置内の流れ |
１４ |
Reynolds数により流動状態（層流、乱流）を知ることができる。 層流の場合の圧力損失の計算ができる。 次元解析に基づく実験式から、乱流の場合の摩擦損失の計算ができる。 非円形断面におけるReynolds数と摩擦損失を求めることができる。 |
A-2 D-1 D-2 |
（前期期末試験） |
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2. 伝熱装置と操作 2.1熱伝達の基礎 2.2熱伝達 2.3相変化が起こらない場合の 境膜伝熱 2.4放射伝熱 2.5蒸発操作 |
１４ |
熱伝導度と対流伝熱に関する計算ができる。 伝熱装置における総括伝熱係数を求めることが出来伝熱面積が計算できる。 層流、乱流、遷移流及び自然対流における境膜伝熱係数が分かる。 放射伝熱における境膜伝熱係数の求め方が分かる。 蒸発装置の伝熱面積を求めることができる。 |
A-2 D-1 D-2 |
（後期中間試験） |
２ |
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3.蒸留操作 3.1気液平衡の表し方 3.2単蒸留 3.3フラッシュ蒸留 3.4水蒸気蒸留 3.5 精留塔における物質収支 3.6 還流比と理論段数 |
１４ |
気液平衡の表し方が分かる。 物質収支とレイリーの式に関する問題を解くことができる。 MaCabe-Thiele法に関する問題を解くことができる。 MaCabe-Thiele法による作図法に関する問題を解くことができる。 Fenskeの式に誘導と利用、理論段数と還流比の関係に関する問題を解くことができる。 |
A-2 D-1 D-2 |
学年末試験 |
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◆自学自習 ・ 予習復習 ・ 演習課題 ・ 定期試験の準備 |
３０ |
自学自習時間として，日常の授業のための予習復習時間，理解を深めるための演習課題の考察・解法の時間および定期試験の準備のための勉強時間を総合して30時間と考えている。 |
A-2 D-1 D-2 |
G 関連科目 理化学、応用物理
旭川高専2008 |