平成 27 年度	  岐阜工業高等専門学校シラバス	  	 教科目名拡散現象論

担当教員

山本	  高久

学年学科
１年	  電子システム工学専攻
後期選択
2 単位
学習・教育目標	 
（Ｄ－３	 環境系）1００％	 
JABEE 基準１（１）：（c）	 
授業の目標と期待される効果：
成績評価の方法：
熱・物質・運動量その他の各種拡散現象には 期末試験 100 点とし，総得点率（％）によって成績評価を行なう。
共通した基本法則が存在し，それらの拡散現象 なお，毎講義に課題を提示するので必ず提出すること。この課題提は相互に変換可能であることを理解すること 出を成績評価の必要条件とする。また，成績評価には教室外学修ので，環境問題の取扱いに関する視点を広げる。 内容も含まれる。
① 熱・物質・運動量などの各種拡散現象に共 達成度評価の基準：
教科書の演習問題と同レベルの問題を試験で出題し，6 割以上の正答通した基本法則を理解する力。
レベルまで達していること。なお成績評価への重みは，①～④を各② 静止媒体中の拡散現象に関する基礎方程20％とする。
式を理解し，その解を求める方法，解の性質や ①各種拡散現象に共通する法則をそれぞれの現象に適用できるこその取扱い方法に関する能力。と。	 
③ 流動媒体中の拡散現象に関する基礎方程 ②静止媒体中における拡散の基礎方程式を導き、基本的な条件下の	 式を理解し，その解を求める方法，解の性質や 解を求められること。またその解を利用できること。	 
③流動媒体中における拡散方程式を導き，それの基本的な解法およその取扱い方法に関する能力。
④ 拡散現象の相似性を理解し，またそれを利 び，その解を利用できること。	 
④拡散現象間の相似則を用いて各種拡散現象の解を相互に活用でき用して，他の拡散現象に応用する力。
ること。	 
授業の進め方とアドバイス：
授業では教科書を基本に進める。適宜プリントの配布も行う予定である。ただ単に解が得られれば良いのではなく，用いる手法の本質を理解するように努めてもらいたい。なお，理解の促進を図るために受講者と協議の上，受講者の理解に応じて内容を変更することがある。
教科書および参考書：Transport Phenomena（R. Byron Bird 他，John Wiley & Sons, Inc.，2007）を教科書として使用する。
また，教室外学修に際しては，輸送現象の基礎（宗像健三他，コロナ社，2006），はじめて学ぶ移動現象論（杉山均他,森北出版, 2014）を参考書として用いると良い。
授業の概要と予定：後期	 
第	  １回：Introduction（general overview of transport phenomena）

第	  ２回：Principle of transport phenomena

第	  ３回：Newton’s law of viscosity
第	  ４回：Shell momentum balances and boundary conditions

第	  ５回：Flow of falling film

第	  ６回：The equations of continuity and motion

第	  ７回：Time-dependent flow of Newtonian fluids
第	  ８回：Time-smoothed equations of change for incompressible
fluids
第	  ９回：Fourier’s law of heat conduction
第１０回：Convective transport of energy
第１１回：Shell energy balances; boundary condition
第１２回：Energy transport by radiation

教室外学修
自然現象における拡散現象，産業機器における拡散現象を調査し，レポートにまとめる相似則（ニュートンの粘性法則，フーリエの法則，フィックの法則）の一覧表を作成する§1.1 Newton’s law of viscosity(moleculartransportofmomentum
Ex
1.1-1
calculation
ofmomentum flux
Ex.2.2-1 calculation of film
velocity
Ex.2.2-2 falling film withvariable viscosity
Ex.3.1-1 normal stresses atsolid
surfacesforincompressible
Newtonian
fluidsEx.4-1-1 flow near a wall
suddenly set in motion
Ex.4.1-2 unsteady laminarflow between two parallel
platesEx.4.1-3 unsteady laminarflow near an oscillating plate
Ex.9.1-1 measurement ofthermal conductivity
Ex.9.2-1 effect of pressure on
thermal conductivity
Ex.16.3-1 temperature andradiation-energy emission ofthe sun

ＡＬのレベルC

BCC

CCCCCCCC

第１３回：Planck’s Distribution law, Wien’s displacement law,and the Stefan-Boltzman law

第１４回：Fick’s law of binary diffusion
第 １ ５ 回 ： Shell mass balances; boundary conditions / diffusion
through a stagnant gas film

Ex.16.4-1 estimation of thesolar constant
Ex.16.4-2
radiant
heattransfer between disks§17.1 Fick’s law of binary
diffusion (molecular masstransport)
Ex.17.1-1 diffusion of helium
through Pyrex glass

CCC

期末試験
第１６回：フォローアップ（期末試験の解答の解説など）	 	 	 評価（ルーブリック）
達成度
評価項目

①

②

③

④

理想的な到達	 レベルの目安	 
(優)	 

標準的な到達	 レベルの目安	 (良)	 

未到達	 レベルの目安	 
(不可)	 

各種拡散現象に共通する法則をそれぞれの複雑な現象に適用できる。	 

各種拡散現象に共通する法則をそれぞれの現象に適用できる。	 

各種拡散現象に共通する法則をそれぞれの現象に適用できない。	 

静止媒体中における拡散の基礎方程式を導き、応用的な条件下の解を求められる。またその解を利用できる。	 

静止媒体中における拡散の基礎方程式を導き、基本的な条件下の	 解を求められる。
またその解を利用できる。	 

静止媒体中における拡散の基礎方程式を導き、基本的な条件下の	 解を求められない。またその解を利用できない。	 

流動媒体中における拡散方程式を導き，それの応用的な解法および，その解を利用できる。	 

流動媒体中における拡散方程式を導き，それの基本的な解法および，その解を利用できる。	 

流動媒体中における拡散方程式を導き，それの基本的な解法および，その解を利用できない。	 

拡散現象間の相似則を用いて各種拡散現象の解を相互に活用でき，また応用することができる。

拡散現象間の相似則を用いて各種拡散現象の解を相互に活用できる。

拡散現象間の相似則を用いて各種拡散現象の解を相互に活用できない。