大学教育の質の保証・向上ならびに 電子化及びオープンアクセスの推進の観点から 学校教育法第百十三条に基づき、 教育研究活動の状況を公表しています。
第百十三条 大学は、教育研究の成果の普及及び活用の促進に資するため、その教育研究活動の状況を公表するものとする。
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A.熱機関の運動エネルギーは圧力と体積のグラフの面積で表し（pV線図）、熱エネルギーは温度とエントロピーのグラフの面積で表す（TS線図）。 エンジンの燃料はオクタン価が高いほど自然発火しにくく、セタン価が高いと自然発火しやすい。ガソリンエンジンは空気を圧縮する前に予め燃料を空気に噴射しておくので、圧縮の際に自然発火してしまうと異音の原因になるためオクタン価が高いほうが燃料として優秀である。一方ディーゼルエンジンは圧縮した後から空気に燃料を噴射するためセタン価が高い方がよい。またディーゼルエンジンの方がノッキングを気にしなくて良い分効率よく圧縮できる。 期間の内で発熱する動力機が内燃機関である。蒸気機関のように外部から熱を取り入れるのが外燃機関である。 作動流体を熱ごと廃棄するのがオープンサイクル、熱のみを外部に排出して作動流体は内部で使い続けるのがクローズドサイクルである。クローズドサイクルの代表例はエアコンで、冷媒は使い回す。フロンガスはエアコンの冷媒に使われたので基本外部に排出されないのだが、老朽化で廃棄されたエアコンから漏れ出すと問題を起こす。
A.オットーサイクルを選んだ。 吸気、断熱圧縮、等容受熱、断熱膨張、等容放熱、排気のこれらの工程を繰り返すことで燃料を燃焼させたエネルギーをピストンの運動エネルギーに変換している。
A.ディーゼルサイクルについて調べた。これはディーゼルエンジンに使われていて、吸引→圧縮→膨張→排気のサイクルで回っていることが分かった。
A.再話）エアコンとエンジンを比較することで熱と運動やエネルギーの変換について学んだ。 発表） 復習）復習としてランキンサイクルについて調べた。ランキンサイクルとは、ボイラーと蒸気タービンを主とした熱力学サイクルのことである。燃料が持つ化学エネルギーを蒸気を介して仕事に変える蒸気サイクルで、熱効率を上げるためには、タービン入口の蒸気のエンタルピーを上げること、タービンの出口蒸気のエンタルピーを小さくすることなどがあることがわかった。
A.【講義の再話】 日本の産業革命ともいえる明治時代に発展した線維産業を支えた機械産業は自動車産業へと発展した。いかなる製品もサプライチェーンをさかのぼると最後は地球上の資源にたどりつく。 【発表の要旨】 カルノーサイクルの特徴とこれを応用した工業製品について調べた。応用例としてはエアコンが挙げられ、無機材料までサプライチェーンをさかのぼった。そしてこれは電気化学工業に関連づいていると考えた。また冷媒漏れを防ぐにはどうしたらいいか考えた。 【復習の内容】 私たちのグループではカルノーサイクルを選んだ。 カルノーサイクルは1824年にフランスのカルノーによって考案された理論的熱サイクルのことである。2つの等温変化と2つの等エントロピー変化から構成され、差動媒体が高温度と低温度感を等温膨張、断熱膨張、等温圧縮、断熱圧縮の4工程で1循環する熱サイクルであり、その効率は高温度と低温度の温度差で定まるのが特徴である。 これの逆カルノーサイクルの応用例はクーラー（エアコン）である。 エアコンのサプライチェーンを無機材料までさかのぼる。エアコンの原材料は鉄、銅、アルミニウムであり、これらは無機材料である。アルミニウムの工業的作り方として、バイヤー法とホール・エル―法の組み合わせがある。バイヤー法ではボーキサイト中のアルミナ分を苛性ソーダに溶解・抽出することでアルミナを精製、ホール・エル―法ではアルミナを電解槽に溶かし込み電気分解することでアルミニウムを得ることができている。このことから電気化学工業に関連づいていると考えることができる。 冷媒漏れを防ぐには腐食されにくかったり、完全に腐食が起きない材質に変更する方法が良いと考えた。
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A. 今回の授業では、自動車とIoTの関係、自動車の組み立て型とプロセス型、日本車と外車の違い、自動車のリサイクル、自動車の歴史について学んだ。 演題は、熱サイクルとその応用について調べてみましょう、グループ名は、保存できなかった、メンバーは、吉田天音、島川真於である。私たちはオットーサイクルを選んだ。オットーサイクルとは、ドイツのオットーにより創案されたガソリンエンジンなど火花点火式内燃機関の基本サイクルで上死点で等容的に受熱することが特徴である。応用例として、自動車（ガソリンエンジン）が挙げられる。ガソリンエンジンの材料は、クロームモリブデン鋼と炭素鋼である。クロームモリブデン鋼の材料は、鉄とクロムとモリブデンである。モリブデンは、原料粉末をプレスで固め、焼結する粉末冶金法と、そのあと熱間で塑性加工する熱間加工プロセスにより生産される。 授業時間外では、自動車のガソリンエンジンの構造概略図を示し、また、オットーサイクルのpV線図とTS線図を示した。
A.【講義の再話】 ディーゼルサイクルについて学んだ。 【発表の要旨】 ディーゼルサイクルとは何かを調べ、その原料について調べた。 【復習の内容】 ディーゼルサイクルとは、ディーゼルの創意による圧縮着火式内燃機関の基本サイクルで、中低速で回転するディーゼルエンジンの基本サイクルである。上死点で燃料を供給し、膨張しながら等圧で受熱することから定圧サイクルとも呼ばれる。 ディーゼルサイクルを利用した工業製品として、ディーゼルエンジンが挙げられる。 ディーゼルエンジンの原料はアルミである。 ディーゼルエンジンの課題は排ガス処理であり、排ガスに含まれるPMとNOxが問題となっている。 これらの問題解決には、マフラー部分につける触媒が有効ではないかと考える。
A.オットーサイクル ディーゼルサイクル オープンサイクル クローズドサイクル ランキンサイクル カルノーサイクル グループ名 左前 出澤一馬 佐藤百恵 保科由紀子 ランキンサイクル 復水機で水蒸気を凝縮 ポンプによって昇圧 ボイラで加熱 膨張した蒸気が復水機へ ランキンサイクル 燃料が持つ化学エネルギーを水蒸気を介して仕事に変える蒸気サイクル。
A. 授業時間外の学習では「熱サイクルとその応用」について調べて議論をした。そこで、ディーゼルサイクルを選んだ。 ディーゼルサイクルはルドルフ・クリスチアン・カール・ディーゼルが考案し、実用化した。特徴としてシリンダー内でガソリンといった燃料を燃焼させ、発生した燃焼ガスを用いて直接的に機械仕事を得ている。また、ディーゼルエンジンはガソリンエンジンと比較して熱効率が良く加速性能に優れている。 ディーゼルエンジンを応用したエンジンは主にアルミ合金でできており、そのアルミニウムはボーキサイトと水酸化ナトリウムを反応させて水酸化アルミニウムにした後、1200℃?1300℃で加熱し、電気分解して精錬されている。
A.再話 V2Hとは「Vehicle to Home」のことで、「車から家へ」という意味。 EV/PHVの大容量バッテリーから給電、家庭の電力として利用することができる。電気自動車の電池容量は、40kwh程度とすると、住宅の電池10kwhの4世帯分に相当する。40kwhの電池の重量は68kg、一方、21km/Lで280km走ろうとするとガソリンは13Lかかり、10.4kg必要となるので、ガソリンの方が軽くなる。 発表の要旨 演題：熱サイクルとその応用について調べよう グループ名：左後ろ エンジンの原料はアルミニウムの合金である。アルミニウムは非鉄工業によって生産される。A1203を表結晶などからなる浴中で電気分解して作られる。また、熱サイクルについて、差動流体は機関に熱を伝える。外部からの運動にypって熱が移動するようにはたらく。
A.講義の再話 熱機関とは運動エネルギーと熱エネルギーを変換するものである。例として運動エネルギーを熱エネルギーに変えるエアコンやその逆の働きをするエンジンが挙げられる。運動エネルギーはPV線図、熱エネルギーはTS線図で表す。 ハイオクはハイオクタンのことでありオクタン価が高いことを示す。高いと自然発火しにくい。ガソリンが自然発火すると圧力上昇でノッキングを起こし、車のエンジンは圧縮、点火、爆発を繰り返している。 熱サイクルにはオットーサイクルやディーゼルサイクルがあり、差動流体にはCO2やH2Oが使用され、水素自動車では差動流体がH2Oのみである。また火力発電ではランキンサイクルが使われる。 複数のサイクルによるものは複合サイクルとよばれる。 発表の要旨 熱サイクルとその応用について調べてみましょう 滝口裕也、?橋俊亮 オットーサイクルは自動車につかわれており、断熱圧縮、等容加熱、断熱膨張、等容冷却からなる。pv線図とts線図を書いた。 復習の内容 ガソリンエンジンを構成する部品であるシリンダー、ピストンの原料を調べた。ガソリンエンジンの概略図をスケッチしpv線図とts線図と共にwebclassから提出した。
A.・カーボンニュートラルを実現するにはどうしたら良いかを考えた。 ・熱サイクルとその応用として、ランキンサイクルをとりあげた。 ・私たちは、ランキンサイクルについて調べた。 このサイクルは主に火力発電、原子力発電に使われている。 作業流体の等圧での蒸発、凝縮を利用するため、等温で熱を授受するタイミングが多くなり、カルノーサイクルに近くなる。このため、比較的狭い温度範囲でも、良好な熱効率を維持できる。
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A.ランキンサイクルを選んだ。 ランキンサイクルは火力発電所で使われる。再生サイクル、再熱サイクルもランキンサイクルとまとめて呼ぶ。ボイラーと蒸気タービンを主とする熱サイクルである。 工業製品として、火力発電で使われるタービンのロータシャフトを選んだ。これは、鍛鋼部材で、高速回転を持続的にしても壊れないように、高度な材料特性と加工精度が必要である。鉄やステンレス鋼が使われる。 物質の状態変化を利用し、サイクルを回すことが必要である。
A.私は、カルノーサイクルを選びました。カルノーサイクルとは、高温熱源と低温熱源を利用して等温膨張、断熱膨張、等温圧縮、断熱圧縮を繰り返す熱機関であり、最も効率の良い熱機関の1つである。 カルノーサイクルの利用としてヒートポンプは、作動流体としてフルオロカーボン、アンモニア、臭化リチウムが用いられ、効率が良く二酸化炭素の排出量が少ないなどのメリットがある。
A.カーボンニュートラルについて学びました。 ディーゼルエンジンについて調べた。 それに応用される熱サイクルをまとめた。
A.再話：近年では、SDGsの観点から電気自動車などが勧められてきているが、結局は電気を発電するために火力発電を主に利用しているためあまり意味がない。世界で進行しているEV化を真に受けず、今ある自動車と自主的に比較する必要がある。 発表の要旨 題材：熱サイクルとその応用について調べましょう グループ名：左後ろ メンバー：?根澤颯太、川口倖明、斎藤滉平、佐々木渉太、山崎優月、皆川文音 役職：調査 復習の内容：ディーゼルサイクルを選択した。 ディーゼルサイクルはドイツのルドルフ・クリスチャン・カール・ディーゼルにちなんで名付けられた熱サイクルでディーゼル機関の理論サイクルである。オットーサイクルの定容加熱過程を定圧加熱に変えたサイクルである。 オットーサイクルでは断熱圧縮した後に火花点火装置によって爆発させるが、ディーゼルサイクルの場合は火花点火装置を使用せず、断熱圧縮して約600℃の高温になったところに燃料を吹き込んで燃焼させる。この時の燃焼が燃料をゆっくり吹き込みながら行うため、定圧加熱と考えられる。 ディーゼルサイクルは以下の6つの工程で表すことが出来る。 吸気：空気を吸入する 断熱圧縮：空気を圧縮する 等圧受熱：徐々に燃焼する 断熱膨張：膨張する 等容放熱：放熱する 排気：高温ガスを外に出す P-v線図の場合は、１で吸気して１⇒２で圧縮されて圧力が上昇する。２⇒３で徐々に等圧のまま燃焼して、３⇒４で膨張することで圧力が下がる。そして最後に４⇒１で排気されて元の状態に戻る。この時、２⇒３で燃焼時に発生したQ1の熱量から最終的に排気で捨てられるQ2を引いたものが動力に変換されたと考えられる。 T-s線図ではオットーサイクルと同様に、断熱膨張と断熱圧縮の際に外部との熱のやり取りがないのでエントロピーが変化しないというところがポイントである。圧縮されると分子の動きが早くなるので、それがすべて熱エネルギーに変換されるというイメージ。 ディーゼルサイクルが使用されている代表例として自動車によく使われるディーゼルエンジンを取り上げる。 ディーゼルエンジンの材料は鉄とアルミニウムなどの金属が主である。
A.現在社会では地球温暖化対策としてカーボンニュートラルな社会への移行が目指されているが。現代ではまだ発電するために内燃機関を用いているため、熱サイクルに対する知識が必要となる。今回の授業ではないねん機関や熱サイクルについての歴史や種類を学ぶことができた。 演題:熱サイクルとその応用について調べてみよう グループ名:写真を撮り忘れたためわからない 共著 21512069 21512131 18516077 21512145 役割：調査 目的は熱サイクルとその応用について調べることだった。 方法はオットーサイクルについてインターネットで調査を行った。 結果はそれぞれの図を描きガソリンエンジンはピストン、シリンダーブロックとして、アルミ合金が用いられていることが分かった。 復習 よく車に乗っているがそのエンジンの仕組みや種類などは気にしたことがなかったが、今回の授業で学んだことですこし興味がわいた。
A.[発表の要旨] 私たちのグループは、ディーゼルエンジンを選択した。 ディーゼルサイクルは1892年にドイツのルドルフ・ディーゼルによって考案された。 低速の圧縮着火機関の理論サイクルであり、等圧サイクルとも呼ばれる。火花点火装置を使わず、断熱圧縮を行って約600℃になったところで燃料を吹き込んで燃焼させることが特徴である。 バスや船に使われる。
A.ランキンサイクル ランキンサイクルは発電所で蒸気を使用して燃料エネルギーから電気を発生させるための熱サイクルである。ボイラー、タービン、復水器、ポンプで構成されている。
A.自動車の燃費と電費について学んだ。 カルノーサイクルの特徴と、そのグラフについて調べ、議論した。逆カルノーサイクルは、エアコンや冷蔵庫である。
A.熱サイクルとしてディーゼルサイクルを選んだ。 ルドルフ・クリスチアン・カール・ディーゼルによって考案、実用化された。低速の圧縮着火機関の理論サイクルであり、等圧サイクルとよばれる。工業製品としてバスや船などに使われている。
A.逆カルノーサイクル 冷蔵庫 フロン,HCF? 作動流体が傍聴すさいにシリンダ内部の温度が低温熱源より低下するので 熱を攻りこむことができる。
A.昨今電気自動車の開発競争が激化しつつある．電気自動車はガソリン式自動車と違って電気エネルギーを蓄え，これを運動エネルギーに変換して駆動する．ガソリンエンジンは供給された燃料から内燃機関によって熱エネルギーを生じさせて，運動エネルギーに変換する．電気自動車を充電するとき，使用する電力はプラントで生産した電力であろう．現在の日本では，火力を主体とする発電形態をとっている．ガソリンエンジンはオットーサイクル，火力発電所はランキンサイクル，ブレイトンサイクルとされる． オットーサイクルは，吸気，圧縮，燃焼，排気のプロセスをもち，圧縮比が高いほど高い熱効率を示す．ランキンサイクルは，圧縮，加熱，膨張，冷却のプロセスをもち，熱効率は，加熱と膨張時の仕事出力による．液体を差動流体とする．ブレイトンサイクルは，ランキンサイクルと同じプロセスをもち，圧縮，膨張のエネルギー変換効率が良いほど熱効率が良いとされる．気体を差動流体とする．
A.【講義の再話】 エアコンの作動流体はフロンガス、一番有名なサイクルはランキンサイクル。 【発表の要旨】 演題「熱サイクルとその応用について調べてみましょう」、グループ名「ディーゼルサイクル」、共著者名「富樫聖斗、滋野玲音、新井駆」、自身の役割「執筆-原稿作成」 ディーゼルサイクルの特徴として、燃料をエンジン内に噴射し、空気と混合して圧縮により、高温・高圧条件で自然発火させる。 【復習の内容】 選んだサイクル「ディーゼルサイクル」 ディーゼルサイクルは、燃料をエンジンに噴射し、空気を混合して圧縮により、高温・高圧条件のもと自然発火するサイクルである。 ディーゼルサイクルが用いられている工業製品としてディーゼルエンジンを選んだ。 ディーゼルエンジンの材料は、「鋳鉄」や「ステライト(コバルト合金)」、「ニッケル基合金」などである。
A.ディーゼルサイクルを選んだ。 ディーゼルサイクルは、ドイツのルドルフ・ディーゼルさんによって開発され、1900年ごろに実用化された。圧縮して高温・高圧となった空気に重油を噴射して爆発を起こし、その圧力でピストンを上下に動かしプロペラ軸の回転運動へとつなげる特徴を持つ。 工業製品としては、ディーゼルエンジンがある。ディーゼルエンジンは船で用いられており、２サイクルと４サイクルのものがある。主に、４サイクルは高速回転する中・小型のエンジンであることが多く、外航船や大型商船の場合はほとんどが２サイクルのエンジンを使用している。 ディーゼルエンジンの材料は、鉄やアルミニウムなどの金属である。 ディーゼルエンジンの課題は主に、二つ挙げられる。 一つ目は、排ガス問題である。排ガスには大気汚染の原因となる有害物質（二酸化炭素CO2、窒素酸化物NOx、硫黄酸化物SOxなど）が含まれており、適切な処理が求められている。 二つ目は、圧縮比が高いためシリンダーの強度を高める必要があり、エンジン重量が大きくなることである。あまり船体重量が大きくなると燃費が落ちてしまう。したがって、エコノマイザーなどで排熱を再利用してボイラーで蒸気を作りタービンを回して発電するなど、燃費改善につなげて努力している。
A.・講義の再話 第10回の講義では、カーボンニュートラルについて学習しました。V2Hとは、電気自動車の電池を、住宅の電池にリユースすることだということがわかりました。また、バッテリーの容量や自動車の燃費、電費について理解を深めました。 ・発表の要旨 演題：オットーサイクルについて グループ名：記録忘れのため不明 役割：調査 共著者名：高泉快斗，山崎光大，平野一真 オットーサイクルについて調査しました．自動車のガソリンエンジンなどに使われていて，クロームモリブデン鋼や炭素鋼で作られていることがわかりました．熱エネルギーをピストン運動に変換するという特徴があります． ・復習の内容 オットーサイクルを選びましま。オットーサイクルは，ドイツのニコラス・アウグスト・オットーにちなんでつけられました。2つの断熱変化と2つの等容変化によって構成されます。ガソリンなどの燃料が持つ熱エネルギーをピストン運動に変換します。オットーサイクルの効率は圧縮比と気体の比熱比によって決まります。工業製品としては自動車のガソリンエンジンがあります。クロームモリブデン鋼や炭素鋼がガソリンエンジンの材料として用いられます。ガソリンエンジンの構造、ｐＶ線図、ＴＳ線図は、たとえば次のサイトにあります。https://kotobank.jp/word/ガソリン機関-44860 https://energy-kanrishi.com/otto-cycle/ ガソリンエンジンの抱える課題の一つは，ディーゼルエンジンに比べて熱効率が良くないことです。オットーサイクルの効率は圧縮比と気体の比熱比によって決まるため，圧縮比を上げるためには，燃料のオクタン価を上げる，混合気を冷やす，シリンダ温度を下げるなどの方法があります。シリンダの主な原料はアルミ合金であるため，アルミ合金の中でも熱伝導率が小さく，シリンダ温度が上がりにくい材料からシリンダを製造すれば良いと思います。
A.【講義の再話】 自動車のガソリンエンジンについてオクタン価とセタン価の違いを学び、ディーゼルエンジンの機構について学んだ。 【発表の要旨】 グループ名 船 メンバー 小河詢平 小川駿太 丹野覚佑 関馨太 鈴木郁磨 ディーゼルエンジンが1892年にルドルフ・ディーゼルによって考案されたこと及びディーゼルサイクルの特徴を示した。実際にディーゼルサイクルのDV線図を作図した。 【復習の内容】 熱サイクルとしてディーゼルサイクルを選択した。 ディーゼルサイクルは1892年にドイツのルドルフ・ディーゼルによって考案された。低速ディーゼル機関の理論サイクルであり、オットーサイクルの定容加熱過程を定圧加熱にしたサイクルである。火花点火装置を使わず、断熱圧縮を行って約600℃になったところで燃料を吹き込んで燃焼させることが特徴である。火花によって一瞬で燃焼すれば体積一定の定容加熱、ゆっくり燃焼すれば圧力一定の定圧加熱となる。また、ディーゼルサイクルは吸気、断熱圧縮、等圧受熱、断熱膨張、等容放熱、排気の6つの工程からなっている。 工業製品としてはディーゼルエンジンを搭載した船がある。船の原料としては主に鉄鋼が挙げられ、鉄鋼は無機材料であり、鉄鋼業で製造されている。
A.私たちのグループでは，オットーサイクルを選んだ． オットーサイクルを応用した工業製品としては自動車エンジン部分に利用されている金属である，アルミ合金が挙げられる．作動流体は，エンジンだとピストンを動かして車を走らせる役割を担っている．
A.ディーゼルサイクルを選んだ。ディーゼルサイクルは1893年にディーゼルにより考案され実用化されたもので、断熱圧縮により加熱された空気に燃料を吹き込み自然発火させることで動力を得る。
A.船のディーゼルサイクルについて調べpV線図を書きました。
A.私たちの班では、オットーサイクルについて調べました。オットーサイクルとは、熱エネルギーをピストン運動に変換するするものだそうです。オットーサイクルの応用例として、ガソリンエンジンが挙げられます。ガソリンエンジンは、シリンダーブロックやピストンなどが含まれ、それらはアルミ合金製であることがわかりました。
A.ＢＥＶで充電に使う電気を火力発電で賄うとした場合、石炭を燃やし熱機関で動力を得る必要があることがわかった。 オットーサイクルは火花点火機関（ガソリンエンジン・ガスエンジン）の理論サイクル（空気標準サイクル）であり、定容サイクルまたは、等容サイクルとよばれる。石炭ガスを用いた最初の火花点火機関を作ったのはフランスのルノアールであるが、それをもとに最初の火炎点火式などの実用的なガス機関を製作したドイツのニコラウス・アウグスト・オットーにちなんで、オットーサイクルとよばれている。オットーサイクルは熱エネルギーをピストン運動に変換するものである。これを利用した工業製品としてガソリンエンジンの自動車、水素エンジンの水素自動車が挙げられる。ガソリンエンジンの原料はアルミ合金であるとわかった。 オットーサイクルやアルミ合金について調べた。
A.ランキンサイクルが用いられている火力発電所について調べました。 ランキンサイクルとは、ボイラー、タービン、復水器（仕事をした蒸気を水に戻す装置）、ポンプからなるサイクルで、燃料が持つエネルギーを水（蒸気）を介して仕事に変えます。水蒸気を冷却して凝縮させて内圧を低下させることで、熱効率や出力を上げています。
A.熱サイクルとして逆カルノーサイクルを選んだ。 逆カルノーサイクルは、カルノーサイクルを逆にたどることで熱エネルギーを電気エネルギーに変換するプロセスのことである。特徴としては、エネルギー変換が効率的であるということだ。 工業製品としては、熱ポンプがある。低温の熱源から熱エネルギーを吸収して高温側へと移動させることで、冷房や暖房などに利用することができる。
A.エアコン（ヒートポンプ）について調べた。 逆ランキンサイクルであり、 作動流体の役割：代替フロン（HFC）により 蒸発時のエンタルピー変化により熱の授受をおこなう。
A.「講義の再話」 PV線図、TS線図について学んだ。 「発表の要旨」 演題：熱サイクルとその応用について調べてみましょう チーム名：ディーゼルサイクル メンバー：滋野玲音、富樫聖斗、篠原凛久、新井駆 ディーゼルサイクルについて取り上げる。 燃料をエンジン内に噴射し、空気と混合させる圧縮により、 高温高圧で自然発火させる方法である。 「復習の内容」 ディーゼルサイクルのPV線図、TS線図について調べ、書いた。
A.ディーゼルサイクル：オットーサイクルの定容加熱過程を定圧加熱に変えたサイクルのこと。バスや船に用いられる。 ディーゼル車とガソリン車は燃焼方法が異なる。ディーゼル車はシリンダー内の圧縮した空気に燃油（軽油）を吹き開けて自然着火させるのに対し、ガソリン車は空気と燃料をシリンダー内で圧縮してスパークプラグの火花で着火させる。
A.授業内では、主に自動車の熱変換サイクル及び、鍛造と鋳造、自動車のガソリンの自己着火の機構におけるオクタン価の関係について学んだ。 また、グループワークとして以下の内容で討論を行い、グループの結論を導いた。 グループワークにおいて、私は調査の役割を担った。 グループワークにおいて、私は調査の役割を担った。 演題：熱サイクルとその応用 グループ名：ししど 共著者名：平尾朱理、宍戸智哉、佐藤智哉 私たちは、熱サイクルとして逆カルノーサイクルを選んだ。逆カルノーサイクルは、2つの等温変化と2つの等エントロピー変化から構成され、作動流体が低温度-高温度間を、等温膨張、断熱圧縮、等温圧縮、断熱膨張の4工程で循環するサイクルで、カルノーサイクルとは逆に、作動流体が膨張する時にシリンダ内部の温度が冷却熱源によって低下することによって吸熱する。これを応用した工業製品として、エアコンを選択した。 エアコンのサプライチェーンをたどると、エアコンは大きくわけて、フィルター、熱交換器、クロスフローファンの3部品から構成される。そのうち、本題である熱交換器についてサプライチェーンをさらにたどると、熱交換器には主に、加工性、耐食性、熱伝導性に優れたアルミニウムが利用され、これが原料である。アルミニウムの工業的な製造には、バイヤー法や、ホール・エルー法が用いられており、つまり、アルミニウムは電気化学工業によって製造されていることが分かる。 熱サイクルにおいて重要な役割を果たすのが、水や油といった作動流体で、具体的に、作動流体は熱源から熱を受け取って外部に仕事をする、あるいは反対に、外部から仕事を受け取って熱源間で熱を移動させる役割を持つ。 エアコンに用いられるフロン等の冷媒の漏れを防ぐために、設置・使用環境の改善によって老朽化を防ぐことが必要であると考えた。また、この問題を改善した商品として、主に冷媒の漏えい事故はフレア部からの漏れによるものが多いため、そのフレア部の接合を補強するシールまたは接合剤を提案した。 授業時間外の取り組みとして、逆カルノーサイクルのPV図、逆カルノーサイクルのTS図、及び、エアコンの構造図を紙面上に図示した。
A. 自動車の材料のうち7割が鉄鋼、2割が非金属材料、1割が非鉄金属である。鉄を使う理由としては頑丈でありながらコストが安いことである。 カルノーサイクル:2つの等温変化と2つの等エントロピー変化から構成され、作動媒体が高温度と低温度間を等温膨張、断熱膨張、等温圧縮、断熱圧縮の4行程で1循環する熱サイクルであり、その効率は高温度と低温度の温度差で定まる。
A.カルノーサイクル 特徴！2つの等温変化と2つの等エントロピー変化から構成され 作動媒体が高温度と低温度間を等温膨張、断熱膨張、断熱圧縮の４工程で１循環する熱サイクル。 その効率は高温度と低温度の温度産で 定まる
A.ランキンサイクルはボイラー、タービン、復水器、ポンプで構成され、水蒸気を冷却して凝縮し、内圧を低下させることで熱効率を上げ、出力をあげるというような機構で、燃料エネルギーから電気を発生させる熱サイクルである。
A.講義の再話 自動車のエネルギー効率について学んだ。 発表の要主 電気自動車と普通自動車の電費を比較し、どちらが環境に良いかを調べた。 復習の内容 結果はあまり変わらないが、普通自動車の方がガソリンで回す際に排気ガスを伴うため電気自動車のほうがいいのではないかという結論になった。
A.再話：電気自動車は、環境問題を考えると画期的であるがまだまだふきゅうもしていない、それに充電の電力を火力はつでなどでまかなっていては本末転倒でもあると思う。 発表の要旨：ランキンサイクルについてどのようなものなのかについて各自調べ議論した。効率を上げるためのサイクルについてしらべた。 復習の内容：ランキンサイクルについて調べた ランキンサイクルは、発電所で蒸気を使用して燃料エネルギーから蒸気を発生させるための熱サイクルである。ボイラー、タービン、復水器、ポンプで構成されている。 ランキンサイクルは、全体の効率を上げるために3つのサイクルが使われ、一つは、再生サイクルは、タービンを通過する蒸気をすべて復水器に供給するのではなく、一部を取り出してボイラに入る前の給水を予熱するのに使用し、二つ目は、再熱サイクルは、タービン出口の蒸気の乾き度を低下させないように、タービンでの膨張途中の蒸気を取り出し、ボイラにて再加熱を行い、再びタービンに供給するサイクルであり、三つ目は、実際の発電所でのサイクルは、再生サイクルと再熱サイクルをどちらも実施している場合があり、これを再生再熱サイクルという。
A.逆ランキンサイクルについて調べた。これを利用した工業製品として、冷蔵庫があった。これは冷媒として、イソブタンとシクロペンタンを用いていることが分かった。
A. 自動車のエンジンは4ストロークである。吸気、圧縮、燃焼、排気を繰り返して動いている。 チーム駒林 佐藤一聖 河合敦 武井勇樹 概念化をした。今回は船のディーゼルエンジンについて調査をした。ガソリン車よりもディーゼルエンジンのほうが圧縮比が高い。 今回はディーゼルサイクルで、船のディーゼルエンジンを選択した。ディーゼルエンジンには高温環境下での腐食や摩耗対策としてコバルト合金のステライトやニッケル基合金が多く採用されていることが分かった。
A.実在流体サイクルが火力発電へつながる。カルノーサイクル オットーサイクルについて調べた。火花点火機関の理論サイクルであり、定容サイクルと呼ばれる。火炎点火式などの実用的なガス機関を製作したドイツのニコラウス・アウグスト・オットーにちなんで、オットーサイクルとよばれている。自動車のエンジンに使用されている。
A.授業では、自動車は7割は鉄鋼、2割は非金属材料、1割は非鉄金属で作られていることを学んだ。また、熱サイクルについて学んだ。 ワークショップでは、逆カルノーサイクルについて議論して、利用している工業製品はエアコンなどと話し合った。 復習は以下の通りです。逆カルノーサイクルを選んだ。 逆カルノーサイクルは作動した流体が膨張する際にシリンダ内部の温度が低温熱源より低下するので熱を取り込むことが出来る。このサイクルを利用している工業製品はエアコンで冷媒は代替フロンである。
A.オットーサイクルを選んだ。特徴として熱エネルギーをピストン運動に変換する。ガソリンエンジン(自動車)に使われている。クロームモリブデン銅や炭銅で作られる。こうれらから鉄工業だとわかる。
A.V2Hとは、 電気自動車の電池を、 住宅の電池(ESS)にリユース すること。 電気自動車の 電池容量は、 40kWh程度とすれば、住宅の電池10kWhの4世帯分に相当する。家電 や 自動車 といったモノを インターネットに接続する技術をIoTという。 オットーサイクルを選んだ。オットーサイクルは断熱圧縮、等容加熱、断熱膨張、等容冷却のサイクルであり、熱エネルギーをピストン運動に変換すているところが特徴のサイクルである。ガソリンエンジン(自動車)などに使われ、その材料はクロームモリブテン鋼や炭素鋼でつくられるので鉄鋼業に分類される。
A.講義の再話 自動車のエンジンの基本的な仕組み、熱サイクルの種類や性質、応用例について学ぶことができた。 発表の要旨 グループ名：ディーゼルサイクル 共著者名：富樫聖斗、篠原凛久、滋野玲音 私たちのグループではディーゼルサイクルについて調査した。このディーゼルサイクルの特徴は着火燃料をエンジン内に噴射し、空気と混合して圧縮により高温高圧で自然発火させることが挙げられる。 復習の内容 ディーゼルエンジンの材料として鋳鉄やステライト（コバルト合金）、ニッケル基合金などがある。ディーゼルエンジンを搭載している車として、マツダのデミオやCX-3、トヨタのハイエースなどが挙げられる。
A.講義の再話 状態方程式pV=nRTのpVは運動エネルギー、nRTは熱エネルギー、nRはS、エントロピーである。エンジンは熱エネルギーnRTから運動エネルギーpVへ、エアコンは運動エネルギーpVから熱エネルギーnRTに変換している。ディーゼルとガソリンの違いとして、ガソリンは燃料で自然発火、ディーゼルは、空気と混合して自然発火である。4サイクルエンジンはノッキングを少なくするのに、オクタン価を多くしている。サイクルには、完全気体サイクル、実在流体サイクル、オープンサイクル、クローズサイクル、カルノーサイクルがある。 発表の要旨 グループ名：ディーゼルエンジン 共著者名：新井駆、篠原凛久、滋野玲音 熱サイクルの特徴は、燃料をエンジン内に噴射し、空気と混合して圧縮により高温高圧で自然発火させる。ディーゼルエンジンの材料は、鋳鉄、ステライト、ニッケル基合金などがある。 復習の内容 ディーゼルサイクルを選んだ。 ディーゼルサイクルは、1892年にドイツのルドルフ・ディーゼルによって発明された内燃機関である。火花点火装置を使用せずに、断熱圧縮して約600℃の高温になったところに燃料を吹き込んで燃焼させる定圧加熱させるサイクルである。 ディーゼルサイクルを応用した工業製品としてディーゼルエンジンがあり、バスや船などに使われている。 ディーゼルエンジンの材料は鉄やニッケルなどの金属からなる。 ディーゼルエンジンの課題として窒素酸化物などの有害物質の排出である。対策として、窒素酸化物の処理装置である尿素SCRである。窒素酸化物を含んだ排気に尿素水を吹きかけ、これをSCRに通すと、窒素酸化物を大幅に減らすことができる。
A.[熱サイクルとその応用について調べてみましょう] 私達のグループではオットーサイクルを例に取り上げました。 まず自動車のエンジン部分に使用している金属を調査し、それはアルミ合金、特にジュラルミンであることがわかりました。 また、作動流体の役割として、エンジンだとピストンを動かして車を走らせるのに必要なエネルギーを生み出すことが考えられます。 87B99398-3222-471F-B4FA-0D27A49134FD.jpeg
A.私たちの班では、熱サイクルの例としてディーゼルサイクルについて取り上げました。 ディーゼルサイクルの特徴としては、まず温度差を力学に変換する熱サイクルである。 詳細な変換に関しては、まず空気の圧縮による断熱圧縮、次に燃料の噴射・着火・燃焼による等圧加熱膨張、そして噴射の締切及び燃焼ガスの膨張による断熱膨張、最後に排気・吸気による等積冷却と上記の工程を繰り返すサイクルにより変換を行う。 ディーゼルサイクルを応用した工業製品としては、ディーゼルエンジンとしての利用が代表的である。
A.カルノーサイクルは、温度の異なる2つの熱源の間で動作する可逆な熱力学サイクルの一種である。ニコラ・レオナール・サディ・カルノーが熱機関の研究のために思考実験として 1824 年に導入したものである。
A. 自分達のグループはオットーサイクルについて調べた。オットーサイクルは自動車のエンジン部に使用されていて、アルミ合金（特にジェラルミン）から成る。 作動流体の役割は、エンジンとしては、ピストンを動かして車を走らせるのに必要なエネルギーを生み出すことである。
A.オットーサイクルについて調べた。可逆断熱圧縮、可逆等積加熱、可逆断熱膨張および可逆等積冷却の状態変化からなる火花点火機関の理論サイクル。等積加熱は、実際のエンジンでピストンが上死点にある瞬間に燃料と空気の混合気が爆発的に燃焼することを模擬しており、一定体積で燃焼が行われるので、このサイクルを定積サイクルともいう。例としてガソリンエンジンがあげられる。このPV線図も調べた。
A.【講義の再話】 自動車の材料のうち7割が鉄鋼、2割が非金属材料、1割が非鉄金属である。リサイクルを行うことによって資源を有効活用できる。 【発表の要旨】 熱サイクルとその応用について調べ、議論を行った。私たちの班では、熱サイクルとしてオットーサイクルを選んだ。オットーサイクルは、火花点火式内燃機関の基本サイクルで、上死点で等容的に受熱することが特徴である。断熱圧縮→等容加熱→断熱膨張→等容冷却のサイクルで変化が行われる。オットーサイクルを応用した工業製品としてガソリンエンジンがある。 ガソリンエンジンの原料は、シリンダーブロックやピストンなどがある。これらはアルミ合金製からなる。 【復習の内容】 オットーサイクルの構造概略図、pV線図、TS線図をスケッチした。
A.
A.
A.・鋳造は鋳型に溶かした金属を流し込んでカタチを作る方法だ。鋳型は3DCADで設計する。 鋳造は有限要素法でシミュレーションする。材料を３次元的な形状を持つに加工する方法には機械加工、鍛造、鋳造などの方法がある。 このうち鋳造は、金属の可融性を利用して、作ろうとする製品と同じ形状に作られた空洞部に、 溶かした金属を流し込んで固めてつくる方法である。 鋳造法の代表的な種類として砂型鋳造法、シェルモールド鋳造法、インベストメント鋳造法、ダイカストなどがある。 このうちシェルモールド鋳造法は、熱硬化性の合成樹脂を被覆した鋳型砂を加熱した金型に振りかけ、硬化させて鋳型を作る寸法精度の高い方法である。 ・私たちの班はのディーゼルサイクルについて調べた。ディーゼルサイクルは火花点火装置を使用せず、断熱圧縮して高温になったところで染料を吹き込んで熱唱させる。このとき定圧加熱といえる。 ・熱サイクルについて復習した。熱サイクルにはカルノーサイクル、オットーサイクル、ディーゼルサイクル、ブレイトンサイクル、ランキンサイクル等いろいろな種類がある。その中でもカルノーサイクルは理論上のサイクルで熱効率が一番良いサイクルである。しかし現実的には不可能に近い。
A.今回のワークショップではオットーサイクルについて調べた。オットーサイクルはドイツのニコラス・アウグスト・オットーによって考案された。熱サイクルで2つの断熱変化と等容変化によって構成されている。それにより圧縮比を上げることにより理論的熱効率が上がる。また、平均効率圧力は吸込圧力に比例している熱サイクルである。工業製品としては自動車のエンジンなどに用いられている。自動車のエンジンの材料はタフさを必要とするためアルミ合金が使われている。
A.講義の再話：自動車材料中7割が鉄鋼、2割が非金属、1割が金属材料（非鉄金属）であり、自動車の回収後は自動車リサイクル法によりその多くがリサイクルされる。非鉄金属はCu/Al/Mg/Ni/Ti/Znなど、非金属材料はセラミックスやガラス、高分子材料、ゴムなどである。 発表の要旨：演題はランキンサイクル、グループ名は後ろ、共著者名は 川前勇斗・小泉まい・菊地玲乃・樫本裕希・濱田桃樺。最も基礎的な蒸気サイクルであり、様々な発電に使われるため選んだ。自分の役割は、概念化・正式な分析・調査であった。 復習の内容：ランキンサイクルを選んだ。ランキンサイクルは、イギリスの工学者で物理学者のウィリアム・ランキンによって確立された。ボイラー・過熱器・蒸気タービン・復水器・給水ポンプで構成される最も基本的な蒸気サイクルで、燃料が持つ化学エネルギーを水蒸気を介して電気に変える熱サイクルである。主な用途として、超大型船舶の主機や火力発電・原子力発電・バイオマス発電などで利用される。また、全体の効率はそれぞれのエンタルピーで表せ、効率を上げるために再生サイクル、再熱サイクル、再生再熱サイクルがある。
A.
A.リチウムイオン二次電池の理論エネルギー密度は、580mWh/gです。 40kWhの 電池の重量は68kg。 一方21km/Lで280km走ろうとしたら、ガソリンは13L。ガソリンの密度は0.8kg/m3なので、10.4kg。だんぜんガソリンの方が軽くなります。 電気自動車は便利に見えがちだが、実際はガソリン車のほうが燃費が良かったりもするので付き合い方は考えていかなければならない。
A.カルノーサイクルについて調べた。 カルノーサイクルとは、2つの等温変化と2つの等エントロピー変化から構成され、作動媒体が高温度と低温度間を等温膨張、断熱膨張、等温圧縮、断熱圧縮の4行程で1循環する熱サイクルであり、その効率は高温度と低温度の温度差で定まるというものである。 また、カルノーサイクルを応用した工業製品として自動車が挙げられる。自動車のサプライチェーンを無機材料まで遡ると、鉄やアルミニウムとなり、自動車は鉄鋼業によって生産されたものであると考えられる。
A.ディーゼルサイクルを選びました。 1892年にルドルフ・ディーゼルによって考案された。特徴は燃費の良さと力強さです。大量の空気を圧縮して燃料を噴射させて自己着火させることで機能させる。 ディーゼルエンジンを用いた製品には水上船舶などがある。
A. 自動車がなくなる未来を予想できるだろうか。今や車があるのが当たり前の世界である。ガソリンでは排気ガスが出るが電気自動車ならばその心配はない。燃費と電費を比較し、まだこの2つに大きな差はないがいずれ電費が良くなっていく未来があるだろう。 チーム：控え忘れ 熱サイクルとして逆カルノーサイクルを選んだ。このサイクルの特徴は理論的な可逆熱力学サイクルで、カルのサイクルを逆運転させたものであり、低温の熱源から高温の熱源へ熱を移動させる、その際に外部から仕事を受け取る必要。 応用した製品ではエアコンを挙げる。サプライチェーンを辿るとヒートポンプ、プラスチック部に分けられ、さらに圧縮機、凝縮器、フロンガス、熱交換器に分けられる。
A.オットーサイクルを選んだ。 ドイツのニコラス・オットーにちなんで名づけられた熱サイクルで２つの断片変化と２つの等容変化によって、構成されている。 圧縮比を上げると理論熱効率が上がる、平均有効圧力は吸込圧力に比例するという特徴がある。 自動車のエンジンに応用される。材料はアルミ合金である。
A.近年、薬物の危険性に対する人々の知識が低下傾向にある。とくに、一般に流通する除草剤や防虫剤などの農薬は、製品名で選ばれることが多い。薬物に対する正しい知識を流布し、目的や効果に合わせて薬品を選択する社会を目指すべきである。
A.再話：電気自動車と燃料自動車で本当に環境に良いのはどちらか考えた。 発表の要旨 題材：熱サイクルとその応用について調べてみましょう メンバー：熊谷颯太 設樂蓮 軽部南都 小野寺諒太 平本祐揮 倉持光成 グループ名：したれん 役職：調査 復習の内容 ランキンサイクルは発電所で蒸気を使用し、燃料エネルギーから電気を発生させるための熱サイクルである。これはランキンが提唱した蒸気原動機の最も基本的なサイクルである。ボイラー、タービン、復水器、ポンプで構成されており、蒸気機関・ 火力発電 ・原子力発電に応用されている。
A.オットーサイクルについて調べ、オットーサイクルはガソリンエンジンやガスエンジンなどで利用される火花点火の熱サイクルで、ガソリンなどの燃料が持つ熱エネルギーをピストン運動に変換される。
A.
A.・熱サイクルには様々な種類があるが、エアコンや冷蔵庫の作動流体の冷媒は温室効果ガスである。内燃機関、外燃機関にわかれ、さらに完全気体サイクルか実在流体サイクル、オープンサイクル、クローズサイクルに分けられる。 ・カルノーサイクルの特徴は、2つの等温変化と2つの等エントロピー変化から構成され作動媒体が高温度と低温度間を等温膨張、断熱膨張、等温圧縮、断熱圧縮の4工程で1循環する熱サイクルであり、その効率は項温度と低温度の温度差で定まる。 ・ディーゼルサイクルについて調べた。熱エネルギーをピストン運動に変換することができる。工程は6つあり、吸気、断熱圧縮、等圧受熱、断熱膨張、等容放熱、排気である。エントロピー変化しないことも特徴の1つである。熱効率も高くなる。
A.カルノーサイクル 温度の異なる2つの熱源の間で動作する可逆な熱力学サイクルの一種。熱機関の研究のために考察実験として1824年に導入された。
A.10再話 自動車の歴史やリサイクル，Iot化について学んだ．また，自動車に用いられる電池の種類とバッテリーの電池容量について学んだ． 発表 熱サイクルとその応用について調べよう． チーム名 ししど 発表者 佐藤智哉 メンバー 平尾朱里 大堀颯斗 宍戸智哉 逆カルノーサイクルについて議論した． 復習 逆カルノーサイクルとは2つの等温変化と２つの等エントロピー変化から構成され，作動流体が低―高温度間を等温膨張→断熱圧縮→等温圧縮→断熱膨張の4工程で循環する熱サイクルである．効率は温度差で決まる．作動流体が膨張するときにシリンダ内部の温度で低温熱炉によって低下するため，吸熱できる．
A.[再話] ガソリン車の作動流体は二酸化炭素である。 [発表] 熱サイクルについて調べた。 [復習] オットーサイクルはドイツのニコラウス・アウグスト・オットーにちなんでつけられた熱サイクルであり、２つの断熱変化と２つの等容変化で構成されれている。空気を吸入→空気を圧縮→火花点火→断熱膨張→等容放熱→排気という流れを繰り返す。さらに詳細に記すと、シリンダー内で燃料と空気の混合物を圧縮し火花を発生させて瞬間的に爆発をさせる。その燃焼ガスが断熱膨張してピストンを押し上げ、仕事をする。仕事をし終えたガスが廃棄されるという流れである。オットーサイクルはガソリンエンジンの理想サイクルである。自動車のエンジンはシリンダーや電子制御燃料噴射装置、ピストン、クランクシャフト、タイミングベルト、カムシャフト、ディストリビューターなどの部品から成る。一つ部品を取り上げると軽さが求められるピストンはアルミでできており、アルミはボーキサイトを苛性ソーダ液で溶かして出てきた液体からアルミナを抽出する。アルミナを溶融氷晶石の中で電気分解することでアルミ地金ができる。 ガソリンエンジンの課題としては、エネルギー効率であり、ヨーロッパで自動車の生産やエネルギー生成、走行、廃棄、再利用などのCO2排出量の総和を評価するLCA規制について検討するということであり、それに適合していく必要が生まれる可能性がある。
A.ランキンサイクルを選んだ。 このサイクル様式はボイラ（蒸気発生器）と蒸気タービン（蒸気機関）を基軸とするん熱力学サイクルである。ウイリアム・ランキンによって確立された。 ランキンサイクルはほかの熱機関関係の理論サイクルと比較すると次のような特徴がある。 １：動作流体（蒸気機関のためこのサイクルで用いるのは水）の等圧での蒸発・凝縮を利用するため、等温で熱を授受する部分が多くなり、カルノーサイクルに近くなる。このため比較的狭い範囲でも、良好な熱効率を維持できる。 ２：比較的小さい液相で圧縮するため、タービンで得る仕事に比べてポンプ所要仕事がすくなくてすむ。 ３：蒸気動力自体大出力向きであり、特にタービン形式の場合は小型では極端に効率が悪く、小出力には不向きである。
A.ランキンサイクルを選んだ。 ランキンサイクルは、ボイラーと蒸気タービンを主たる構成要素とする熱力学サイクルである。工業製品は火力発電で使われるロータシャフトを選んだ。ロータシャフトはステンレス鋼でできているため、鉄鋼業である。
A.ランキンサイクルについて調べた。ボイラー、タービン、復水器、ポンプによって構成されており、燃料が持つエネルギーを介して仕事に変える。水を冷却・凝縮して内圧が低下する。熱効率を上げ、出力が上がる。
A.現在の車はガソリンで動かすガソリン車が多いですが、近頃電気自動車が台頭してきています。電気自動車の航続距離は電費×電池のエネルギー容量で表されます。リチウムイオン電池の理論エネルギー滅度は580mWh/gで40kwHの電池の重量は68kgとなります一方ガソリンの密度は0.8kg/m^3なので1L当たり0.0008kgととても軽く燃費が20km/Lの車で300km走るとしたら、ガソリンは15L必要になりますが重さは0.012kgと電池に比べとても軽くなります。 グループ名 ミスターCB 森谷僚介 高村海斗 村岡崇弘 村松希海 北辻永久 意見の提出 オットーサイクルについて調べました。オットーサイクルはガソリンエンジンなどでガソリンから得られる熱エネルギーをピストンを動かす運動エネルギーに変換する様子を説明できるものです。オットーサイクルは二つの断熱変化と二つの等容変化によって構成されていて、吸気、断熱圧縮、等容受熱、断熱膨張、等容放熱、排気の6つの工程からなっていて、吸った空気を圧縮した後に火花を点火させることで気体が膨張しそれによりピストンが動くため熱エネルギーを運動エネルギーへと変換することが可能となります。
A.電気自動車とガソリン車についてみんなで考え・学んだ。 演題はランキンサイクル 川前勇斗・小泉まい・菊地玲乃・樫本裕希・濱田桃樺 最も基礎的な蒸気サイクルであり、様々な発電に使われるため選んだ。 自分の役割は、概念化・正式な分析・調査 ランキンサイクルを選んだ。ランキンサイクルはイギリスのウイリアム・ランキンによって確立された。 このサイクル様式はボイラと蒸気タービンを基軸とするん熱力学サイクルである。 ランキンサイクルは、等温で熱を授受する部分が多くなり、カルノーサイクルに近くなる。このため比較的狭い範囲でも、良好な熱効率を維持できる。加えて、ポンプ所要仕事が少ないという利点もある。 大型船舶の主機や火力・原子力・バイオマス発電で利用される。
A.熱サイクルの中からカルノーサイクルを選びました。カルノーサイクルは完全期待を作動流体として熱から仕事を取り出す可逆プロセスであり、摩擦損失等がないので最大の仕事を理論上取り出せる。 例としてガスタービンエンジンがあり、航空機や一部の船舶に用いられる。すべて金属で作られているため金属工業である。 ガスタービンエンジンは、容積型に比べて熱効率が低いこと、各部が高熱・高圧にさらされるので、高価な耐熱性材料が必要で、回転バランスを完全に取らなければならない。
A.講義の再話 エアコンとエンジンの共通点はエネルギーを運動に変えている点、熱機関である点、空気を圧縮している点などである。エネルギーを求める式は1/2mv^2、PV、ΔH-TΔSがある。このときのSはエントロピー変化である。PV線図はPVが一定という条件にしているので1/xのグラフになる。1/xを積分すると必ずlogが出てくる。圧縮比はエンジンの設計で決まる。レギュラーエンジンは10s^-1である。ノッキングとは加速でエンジンから「カラカラ」「カリカリ」という音が発生したり、車が大きな揺れを起こしたりする状態という。アンチノック剤の成分は芳香族である。昔は鉛が含まれていた。ディーゼルエンジンの方が圧縮比が大きい。エアコンは逆熱機関ともいう。エンジンやこの手のものは必ずガスを使う。そのため、完全気体サイクルという。運動エネルギーの中心に来る物体を作動流体という。ガソリン車の場合の作動流体は二酸化炭素と水蒸気である。完全理想気体サイクルは基本的にガスのため体積はモル数に比例する。そのため、PV=ｎRTであらわされる。水は相変化が起こる。このタイプを実在流体サイクルという。ランキンサイクルが実在流体サイクルのなかで一番メジャーである。エアコンの作動流体はフロンガスである。カルノーサイクルとは2つの等温変化と2つの等エントロピー変化から構成され、作動媒体が高温度と低温度間を等温膨張、断熱膨張、等温圧縮、断熱圧縮の4工程で1循環する熱サイクルであり、その効率は高温度と低温度の温度差で定まるというものである。 発表の趣旨 ディーゼルサイクルは、ドイツのルドルフ・クリスチアン・カール・ディーゼルにちなんで名前が付けられた熱サイクルで低速ディーゼル機関の理論サイクルである。オットーサイクルの定容加熱過程を低圧加熱に変えたサイクルである。断熱圧縮して焼く600℃の高温になったところに燃料を吹き込んで燃焼させる。工業製品としては水上船舶、潜水艦などの船用動力に使われている。 復習 圧電素子について調べた。圧電素子とは、圧電体に加えられた力を電圧に変換する、あるいは電圧を力に変換する圧電効果を利用した受動素子である。アクチュエータ、センサとしての利用の他、アナログ電子回路における発振回路やフィルタ回路にも用いられている。圧電効果とは物質（特に水晶や特定のセラミックス）に圧力を加えると、圧力に比例した分極（表面電荷）が現れる現象のことである。
A.ディーゼルサイクル 1892年にルドルフ・ディーゼルによって考案 オットーサイクルの定容加熱過程を定圧加熱して変えたサイクルである。 火花で一瞬で燃焼を行うと、体積一定の定容加熱、 ゆっくり加熱すると、圧力一定の定圧加熱になる。
A.ディーゼルサイクル。圧縮着火式内熱機関のサイクル。中低速で回転するディーゼルエンジンの基本サイクル。上死点で燃料を供給し、膨張しながら等圧で受熱することから低圧サイクルとも呼ばれる。陸上の発電や動力源に応用される。ディーゼルガソリンを応用したディーゼル車がある。
A.バイオセンサーを選んだ。医療等の現場で使用されており、体液や排泄液中にに含まれる生体内の物質を酵素等の生体物質を用いて得た情報をトランスデューサーで電気化学的な電流や電位に変換する装置である。
A.自動車は日本が強い分野であったが、HV、完全電気自動車の登場により、その地位が危ぶまれている。エンジンは熱サイクルの一種である。 逆ランキンサイクル 冷房などに利用されるもので、電気の力で気体を圧縮し、その気体の状態、温度の変化を利用し外部から熱を奪うものである。 エアコンの場合、代替フロンであるハイドロフルオロカーボンが利用されている。
A.熱サイクルとして、カルノーサイクルを選び、その特徴や使用されてる工業製品について調べた。
A.・講義の再話 近年では、SDGsの観点から電気自動車などが謳われているが、結局の所、その充電に使う電気をまかなうためには火力発電が用いられるため、熱機関の動力が必要となる。 ・発表の要旨 「熱サイクルとその応用」、グループ名：「1」、共著者：横濱和司・津嶋励野・栗原大翔、役割：可視化 カルノーサイクルについて調べた。カルノーサイクルは、完全気体を作動流体として熱から仕事を取り出す可逆プロセスであり、理論上の最大効率を示す。その応用例のひとつがガスタービンエンジンである。ガスタービンエンジンは主に航空機や一部の船舶に用いられ、全て金属で作られるため金属工業である。また、カルノーサイクルのPV線図とTS線図も記した。 ・復習の内容 カルノーサイクルを選んだ。 カルノーサイクルは、2つの等温変化と2つの断熱変化を組み合わせた可逆的なサイクルである。カルノーサイクルを応用した工業製品としてガスタービンエンジンを選んだ。 ガスタービンエンジンは、軽油や灯油などの燃料を燃やして動力を得るエンジンである。始めに大量の空気を吸い込み、圧縮機で空気を圧縮し、燃焼器で高圧の空気に燃料を噴射して燃焼させ、高温高圧となった気体がタービンを回転させ、動力を回転力として得る。現在、ほとんどの航空機の動力源として用いられている。 ガスタービンエンジンの材料は、ニッケル合金やコバルト合金、チタン合金などの金属であるため、ガスタービンエンジンは金属工業による生産である。
A.オットーサイクルは自動車のエンジンとして応用されている。 自動車のエンジンは主にアルミニウムからできていて、サプライチェーンはボーキサイト→水酸化アルミニウム→アルミナ→アルミニウムとなる。
A.私たちの班が選んだランキンサイクルは蒸気を使って電気を発生させる際に利用される熱サイクルでボイラ、過熱器、蒸気タービン、復水器（コンデンサ）、給水ポンプなどで構成された熱力学サイクルです。火力発電、原子力発電、バイオマス発電など発電機利用されています。 火力発電の熱効率は40%程度、原子力発電の熱効率は33％程度、バイオマス発電の熱効率は20％程度となっています。同じランキンサイクルでも熱効率が違うのは抽出する蒸気の圧力、温度が高いほど熱効率が大きくなるという特徴を持っているからです。
A.ディーゼルエンジン ルドルク・クリスチアン・カール・ディーゼルによって考案、実用化された。低速の圧縮着火機関の理論サイクルであり、等圧サイクルと呼ばれる。バス・船に使われている。
A.講義の再話 熱機関は、運動エネルギー（PV）と熱エネルギ－（TS）の変換を行う。ガソリンエンジンは、ピストンでガソリンと空気を圧縮し、ノッキングを起こす手前で点火させ、燃焼による爆発でピストンを下げモーターを回す。ディーゼルエンジンは、燃料と空気を圧縮して自然発火させる違いがある。作動流体である二酸化炭素や水をそのまま大気中に排出するのがオープンサイクルである。ランキンサイクルは複合サイクル、火力発電や原子力発電の用いられている。 グループワークの内容 熱サイクルとして、オットーサイクルを調べた。二つの断熱変化と二つの等容変化で構成され、火花点火式の内燃機関である。工業製品としては、自動車のガソリンエンジンが挙げられる。 復習の内容 オットーサイクル内の燃焼温度は、最高で2000℃程であり、ガソリンエンジンの材料としてはアルミ合金や鋳鉄などがある。オットーサイクルは圧縮比と膨張比が等しく、熱損失やノッキングの課題点がある。
A.授業の再話 自動車のエンジンのようにガソリンと空気を燃焼させて熱エネルギーを機械エネルギーに変換して作動する装置を熱機関という。このような熱機関には、カルノーサイクルやオットーサイクルといった種類が存在し、それぞれ熱エネルギーの利用方法や効率などが異なる。 発表の要旨 演題：熱サイクルとその応用について調べてみましょう オットーサイクルは1887年にドイツのオットーによって考案された。断熱圧縮、定容加熱、断熱膨張及び提要放熱からなるサイクルで断熱膨張及び断熱圧縮の過程で外部に仕事を行う。工業製品としては、自動車のガソリンエンジンが考えられる。ガソリンエンジンでは、燃焼と空気の混合物を圧縮して、上死点で火花点火し、一気に燃焼させる。ガソリンエンジンはディーゼルエンジンに比べて熱効率が悪い。これはガソリンエンジンの圧縮比をあげるとノッキングと呼ばれる衝撃や振動がエンジンに悪影響を与えてしまうという特性のために現実的に難しいということが考えられる。 復習の内容 ノッキング現象を押さえ効率よくエンジンを稼働させるにはどうしたらいいのか調べた。ノッキングの発生を抑えつつ熱効率を上げるためにには混合気体の圧縮温度を提言するために吸気温度をできるだけ下げ、燃料温度を下げる、点火時期を遅らせることなどが効果的であるとわかった。
A.[講義の再話] 自動車の材料のうち、7割が鉄鋼、2割が非金属材料、1割が非鉄金属である。資源は有限であるので、リサイクルによって資源を有効に活用する音が重要である。 [発表の要旨] グループ名：kavi メンバー：清野明日美、佐々木鈴華、神山京花、有賀蘭、矢作奈々 題材：熱サイクルとその応用について調べてみましょう ・ディーゼルサイクル ルドルフクリスチアンカールディーゼルによって考案、実用化された。低速の圧縮着火機関の理論サイクルであり、等圧サイクルと呼ばれる。バスや船に使われている。 [復習の内容] 等圧過程と等容過程について調べ、図を示した。
A. 熱機関やエンジンについて学んだ。 発表ではチーム左前でランキンサイクルについて発表した。 復習として他の熱機関について調べた。ディーゼルサイクルを選んだ。ディーゼルサイクルは内燃機関で、1816年にディーゼルによって考案された。ディーゼルサイクルは火花点火装置を使用せず、断熱圧縮して約600℃の高温になったところに燃料を吹き込んで燃焼させる。工業製品としては、ディーゼルエンジンがある。ディーゼルエンジンの材料は、鉄やアルミニウムなどの金属からなる。
A.ランキンサイクルについて調べた。作動流体は水であり原子力や火力プラントに使われている。水の等圧での蒸発凝縮を利用するため等温で熱を享受する。比較的狭い範囲での熱効率の維持が可能。
A.
A.・自動車のエンジン ・オットーサイクル ・主な材料はアルミニウム
A.電気自動車の行方、自動車の製造方法、原料とリサイクル法について学んだ。 熱サイクルとその応用について チーム名 ししど 書記 宍戸智哉 平尾朱里 大堀颯斗 佐藤智哉 逆カルノーサイクルについて調査した。 逆カルノーサイクル 2つの等温変化と2つの等エントロピー変化から構成され、作動流体が高温度間を等温膨張 から断熱圧縮から等温圧縮から断熱膨張で循環する熱サイクル。効率は温度差で決まる。 作動流体が膨張する時にシリンダ内部の温度が低温熱冷によって低下する為吸熱出来る。
A.ディーゼルサイクルについて オットーサイクルの定客加熱仮定を低圧加熱 バスや船に使われる
A. 今回の授業では、自動車と無機工業化学の関係について学んだ。車のエンジンにはオットーサイクルという機構が使われている。 熱サイクルとその応用について調べてみましょう、グループ名は保存に失敗した、山崎光大、伊藤蓮、平野一真、執筆‐原稿作成、オットーサイクルについて調べ、熱エネルギーをピストン運動に変換するという特徴を学んだ。 授業時間外では、オットーサイクルのP-V線図やT-S線図を作成した。
A.講義の再話 近年、電気自動車に注目が集まっているが、充電の際に使う電気は火力発電を用いて発電されるものであるため、結局のところ従来の自動車と大差ないと考えられる。 発表の趣旨 熱サイクルの中からオットーサイクルを選び、調べた。オットーサイクルとは、ドイツのニコラスアウグストオットーにちなんでつけられたサイクルで、2つの断熱変化と２つの等容変化により構成されている。これを応用した工業製品として自動車のエンジンがある。エンジンの8割はアルミ合金で造られており、エンジンを構成する様々な部品を合金化することでアルミニウムだけでは耐性のない部分に対応できるようにしている。 復習の内容 熱サイクルの等圧過程と等容過程について調べ、図示した。
A.【講義の再話】 工業製品の中には、金属工業、化学工業、食品工業、繊維工業など様々な分野が含まれています。その中でも、自動車は機械工業の分野で生産されています。自動車は、組み立て型で製造されており、受注生産されています。組み立て型では、それぞれの部品が作られた状態で組み立てを行います。部品の1つにエンジンがあります。エンジンも無機工業化学の知識が活用されて作られている製品の1つです。 【発表の要旨】 熱サイクルとその応用について調べてみましょう、チームオットーサイクル 私は、調査の役割を担当しました。熱サイクルの１つとしてオットーサイクルを選び、調査しました。オットーサイクルが活用されている例として、ガソリンエンジンがあることが分かりました。ガソリンエンジンは、シリンダーヘッドとシリンダーブロックに分かれています。それぞれについて、無機材料までサプライチェーンを遡り、材料を調べました。 【復習の内容】 復習として、ガソリンエンジンがこの分野で生産されているかについて調べて考えました。調べた結果、鉄鋼業の分野に属し、生産されているのではないかと考えました。
A.オットーサイクル 自動車のエンジン部分に使用している金属：アルミ金属（特にジュラルミン←Al,Cu,Mgの合金） 茶道流体の役割：エンジンだと、ピストンを動かして車を走らせるのに必要なエネルギーを生み出す。
A.オットーサイクル オットーサイクルは、ガソリンエンジンやガスエンジンなどで利用される火花点火の熱サイクルで、ガソリンなどの燃料が持つ熱エネルギーをピストン運動に変換する。 車のエンジンは鉄やアルミニウムからつくられる。アルミニウムはボーキサイトを使ったバイヤー法などがある。
A.熱サイクルについて、オットーサイクルを選んだ。実際のエンジンの燃焼サイクルとオットーサイクルを比較することで、エンジンの特徴や課題が分かる。 工業製品としては自動車のエンジンがある。 自動車エンジンはアルミ合金を素材にして作られる。エンジン製造工程は鋳造、機械加工、熱処理、エンジン組み立ての順で進められる。
A.カルノーサイクルについて考えた。カルノーサイクルの特徴は、2つの等温変化と2つの等エントロピー変化から構成され差動媒体が高温度と低温度間を等温膨張、断熱膨張、等温圧縮。断熱圧縮の4行程度で1循環する。熱サイクルであるため、その効果は高温度と低温度の温度差で定められる。
A.作業物質に対して一連の変化(加熱、放熱、断熱)などを施しはじめの状態に戻すことを熱サイクルという。 カルノーサイクルは仮想的な物で系のエンタルピーや周りのエントロピーも増えない。そのため実際には回らない。
A.エアコンとエンジンには以下の共通点が存在する。まず、運動エネルギーへの変換を行っている点である。また、空気を圧縮する機能を備えており、さらにエンジンは熱機関であるため、熱エネルギーの変換も行っている。これにより、エンジンは物理的な運動エネルギーや圧力と体積の関係などの熱力学的な性質を有していることがわかる。 ガソリンエンジンにおいて、ハイオクという高いオクタン価の燃料が存在する。オクタン価はノッキング（異常燃焼）の起こりやすさを示す指標である。最近、ガソリンエンジンに対する規制によりEV車（電気自動車）の台頭が顕著となっているが、自動車産業を支えてきたガソリンエンジンを否定的に評価することは、我が国の製造業に対する影響を懸念する必要がある。 近年の傾向として、顧客は具体的な成分ではなく機能を求めて商品を購入することが増えている。この傾向により、品質が不十分な商品でも一定程度受け入れられる可能性がある。これにより、国内の製造業が低下する懸念が浮上している。 また、ガソリンエンジンはスパークプラグを用いて燃焼室内で点火されるが、近年はコンピュータ制御が進み、油種に応じた点火タイミングの調整により、ミスファイヤ（異常燃焼）を防ぐことが可能となっている。この点火タイミングを揃える機能を進角制御と呼ぶ。ディーゼルエンジンは進角制御に特化したエンジンであるが、最近はコンピュータ制御を用いた進角制御を組み合わせたエンジンも開発・実用化されている。 さらに、エンジン内で燃焼させて出る流体を作動流体と呼ぶ。環境に良いとされる燃料電池車では、作動流体として水が使用されているため、環境への負荷が低減されている。 エンジンのサイクルとしては、ランキンサイクルが最も有名で広く使用されている。 表１の熱サイクルのなかから、カルノーサイクルを選んだ。 カルノーサイクルとは完全気体を作動流体として熱から仕事を取り出す可逆プロセスである。摩擦損失などがないので理論上最大の仕事を取り出すことができる。 カルノーサイクルを応用した工業製品としてガスタービンエンジンを選んだ。ガスタービンエンジンは航空機や一部の船舶に動力として用いられる。ほとんど金属材料を用いて制作されるため金属工業である。 カルノーサイクルについて更に調べた カルノーサイクルは理想的な熱機関のサイクルを表現するための理論的な枠組みであり、フランスの物理学者ニコラ・カルノーによって1824年に提案された。カルノーサイクルは、高温熱源から低温熱源へのエネルギーの移動を理論的に効率的に行うサイクルである。最も重要な特性は、カルノーサイクルの効率が高温熱源と低温熱源の温度差にのみ依存することである。。このため、効率を高めるためには、高温熱源と低温熱源の温度差を最大限に活用する必要がある。 実際のエンジンや熱機関は、カルノーサイクルに完全に近づけることは難しいものの、この理論的な枠組みを参考にして、エンジンの設計や運用において効率の向上を目指す取り組みが行われている。
A.カルノーサイクルの構造などについてしらべた。いろんなサイクルがあることがわかった。
A.熱サイクルとして、ストーカ式の炉が焼却炉に適している。 ストーカの上で移動させながら、ストーカの下部分から送り込んだ焼却空気により燃やす仕組みの焼却炉である。乾燥、燃焼、後燃焼の3つの過程に構成されている。形状やゴミの移動方式ごとにさらに種類が分けられている。
A.再話 今回は自動車に着目して講義を行う。 山形での生活にはほとんど欠かせない自働車であるが、最近では様々な形を得ている。 中でも電気自動車は、環境に配慮されているといわれているが、実際は火力発電で得た電気を利用していることが多いことから、そこまで変わらないのではないかと言われている。 発表 オットーサイクルについて調べた。 可逆断熱圧縮、可逆等積加熱、可逆断熱膨張、可逆等積冷却からなるサイクルであり、主にガソリンエンジンの様式となっている。 復習 ガソリンエンジンについて、オットーサイクル以外のものがあるのか調べてみたところ、クラークサイクルというものが出てきた。 2ストロークエンジンとも呼ばれる。 オットーサイクルよりも熱効率が悪く、燃料が燃焼ガスと共に排出されるため、環境にも悪く、1980年ごろを境に自動車に採用されなくなった。
A. 近年、電気自動車が注目を浴びているがその進歩はいまいちである。バッテリーや電池の開発が上手く進んでいない。本当に電気自動車は環境に優しく、燃費が良いのだろうか。アクアやテスラなどの石油で走る車と燃費を比べ、排出される二酸化炭素量を調べる必要がある。世界で進行しているEV化を真に受けず、今ある自動車と比べる必要がある。 チーム名は、ししど。役割は、司会進行。メンバーは、平尾朱理、大堀颯斗、宍戸智哉、佐藤智哉です。話し合った内容は、逆カルノーサイクルと、それを利用した工業製品についてです。 逆カルノーサイクルを選んだ。 ２つの等温変化と、２つの等エンタルピー変化から構成され、等温膨張→断熱圧縮→等温圧縮→断熱膨張の計４行程を循環する熱サイクルである。 熱効率は温度差で決まる。作動流体が膨張するときに低温熱源から熱を受け取り、高温熱源へ熱を放出する。 工業製品としてエアコンがある。エアコンは樹脂と鉄などから出来ている。エアコンの課題として、作動流体にフロンを用いているため廃棄処理の際に手間がかかるということと、地球温暖化に寄与していると言われていることが課題であると考えられる。 作動流体をフロンから代替フロンであるCHClF2等に替え、安価で代替フロンを生産する必要がある。
A.私たちの班名はオットーです。 私たちの班ではオットーサイクルについて考えました。 ドイツのニコラスアウガスト・オットーによってつくられ、熱サイクルで２つの断熱変化と２つの等容変化によって構成されている。 圧縮比を挙げると、理論熱効率が上がる。平均有効圧力は吸引圧力に比例する。 この熱サイクルは自動車のエンジンに用いられ、アルミ合金で作られている。
A.講義の再話:自動車製品のサプライチェーンや熱サイクルについて学んだ 発表の要旨:カルノーサイクルについて調べて特徴を議論した 復習の内容:私たちのグループはディーゼルサイクルを選びました。ディーゼルサイクルとはオットーサイクルの定容加熱過程を定圧加熱に変えたサイクルである。オットーサイクルでは断熱圧縮した後に火花点火装置によって爆発させますが、ディーゼルサイクルの場合は火花点火装置を使用せず、断熱圧縮して約600℃の高温になったところに燃料を吹き込んで燃焼させる。火花によって一瞬で燃焼させれば体積一定の定容加熱、ゆっくり燃焼させれば圧力一定の定圧加熱ということになる。ディーゼルサイクルの基本は次の6つの工程で表す。｛吸気（空気を吸入する）断熱圧縮（空気を圧縮する）等圧受熱（徐々に燃焼する）断熱膨張（膨張する）等容放熱（放熱する）排気（高温ガスを外に出す｝ 工業製品としてディーゼル車のエンジン、航空機などに使われる
A.講義の再話 V2Hとは「Vehicle to Home」のことで「車から家へ」という意味。EV/PHVの大容量バッテリーから給電、家庭の電力として使用できる。また、家庭からEV/PHVへの充電も可能。電気自動車の電池容量は、40kWh程度とすれば、住宅の電池10kWhの4世帯分に相当する。リチウムイオン電池のエネルギー密度は50?260Wh/kgの範囲であり、他の電池の密度範囲と比較的中間である。40kWhの 電池の重量は68kg。 一方21km/Lで280km走ろうとしたら、ガソリンは13L。ガソリンの密度は0.8kg/m3なので、10.4kg。だんぜんガソリンの方が軽くなります。 発表の要旨 演題：熱サイクルとその応用について調べましょう グループ名：左後ろ 共著者名：川口倖明 斎藤滉平 高根澤颯太 山崎優月 皆川文音 佐々木渉太 役職：調査 エンジンの原料はアルミニウム合金である。アルミニウムは非鉄工業によって生産される。Al2O3を氷晶石などからなる浴中で電気分解して作られる。また、熱サイクルについて、作動流体は機関に熱を伝える、外部からの運動によって熱が移動するようなときにはたらく。 復習の内容 エンジンについて調査した。 エンジンの基本材料はアルミニウム合金であり、鋳造、機械加工、熱処理、組み立ての工程を経てエンジンとなる。 また、アルミニウムは非鉄工業によって生産される。Al2O3を氷晶石などからなる浴中で電気分解して作られる。 また、熱サイクルについて、作動流体は機関に熱を伝える、外部からの運動によって熱が移動するようなときにはたらく。
A.40kWhの電池の重量は68kg。一方21km/Lで280km走ろうとしたらガソリンは13L。ガソリンの密度は0.8kg/m3なので、10.4kg。したがって、ガソリンの方が軽くなる。今回の講義では、熱サイクルとその応用について調べた。エンジンの原料はアルミニウム合金である。アルミニウムは非鉄工業によって生成される。AI203を氷晶石などからなる浴中で電気分解して作られる。また、熱サイクルについて、作動流体は機関に熱を伝える、外部からの運動によって熱が移動するようなときにはたらく。
A.
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第百十三条 大学は、教育研究の成果の普及及び活用の促進に資するため、その教育研究活動の状況を公表するものとする。
