科目名 環境プロセス工学(Ecoprocess Engineering)
担当教員 澤田 豊
単位数 2
授業区分 学部_選択(専門教育) 講義
年次配当 3
開講年度学期 2018年度 前期
授業概要・学習成果との関連 実験室のビーカー中などで成功した反応を何の配慮もせずに生産プラント(工場)に移行した場合には、反応が再現しないか生産性が低いのが通例で、高コスト、資源の浪費、望ましくない副産物の生成が環境破壊につながる。化学系エンジニアが環境を考慮して生産設備を設計制作して稼働させるためには、狭義の化学に固執せず物質とエネルギーを定量的に取り扱う技術が必要である。
 本科目のテーマは、プロセス技術の最低限の入門知識として、単位の扱いの習熟、次元解析、物質収支、熱移動、層流と乱流などの基本を学び、人類に貢献できる化学系エンジニアとしての問題解決能力の向上をはかる。

<学習成果との関連>
問題解決手法を学ぶことで最新の化学知識と最新の技術を習得できる。化学の力で生命・環境の美しい未来を創造できる。
到達目標 1.数値には必ず正しい単位をつける習慣を身に着ける。単位の次元によって数値の意味を理解することができる。
2.次元解析(dimension analysis)によって未知数の単位を求めることができる。
3.電卓を使用しない概算に際して、桁数を推測(order estimation)できる。
4.熱伝導に関するフーリエの式の理解と応用として、電気冷蔵庫と電気炉の熱収支を概算できる。
4.レイノルズ数が無次元数であることを証明することができる。円管内の空気および水の流れが層流か乱流か、渦ができるか否かを推定することができる。
授業計画 1.エンジニアとは、プロセスとは
2.単位と次元、次元解析 
3.システム(系)と収支、物質収支と環境破壊
4.物質収支の例題:食塩水の蒸留
5.熱伝導率と熱伝導機構、フーリエの式
6.熱伝導の例題1:電気冷蔵庫
7.熱伝導の例題2:電気炉、壁の面積が一定でない場合の概算
8.熱伝導の例題3:多層壁、熱抵抗の概念
9.対流とふく射
10.物質移動:流体の粘性、層流と乱流、レイノルズ数
11.物質移動の例題1:液体の流れ
12.物質移動の例題2:気体の流れ
13.物質移動:位置エネルギーと運動エネルギー、ハーゲン-ポアズイユの法則
14.物質移動:相似則とスケールアップ
15.その他の項目、まとめと学力考査
履修上の注意 講義では必ずノートをとること。ノートには、板書内容を書き写すだけでなく、板書してないが講義で述べたことや自分で考えたり調べた補足的なメモを書き加えること。理解度と学習態度を確認するためにノートを提出させる場合がある。
準備学習(予習,復習について) 1.用語の意味や代表的な例題解法などをインターネットで調べて理解し、プリントしたり、要点をノートに記録する。 
2.上記の予習復習は講義の前日に実行するのではなく、講義終了後なるべく早い時期に実行し、不明の点があれば学生同士で相談したり、担当教員にメールで質問する。
3.担当教員のメールアドレスはsawada@chem.t-kougei.ac.jp   

*各回の準備学習の具体的な内容は、「ルーブリックへのリンク」からルーブリックを参照してください。準備学習は1項目あたり15~30分の学習内容になっていますので、目安にしてください。
成績評価方法,試験方法及び課題(試験やレポート等)に対するフィードバックについて 成績評価方法
全体を100点として評価する
(1)講義中の小テスト(3点×10回=30点)
(2)中間試験または課題レポート(10点×3回=30点)
(3)期末の学力考査(40点)
(4)出席が2/3に満たない場合は、単位認定はしない

試験方法
中間試験と期末の学力考査: 講義中の例題と同様の問題が基本。ただし、理解度を確認するために、発展的な応用問題を出題することがある。持込品については講義中に指示するが、原則として紙製の資料(ノート、プリント、参考書、コピー)のみ持込可、電子機器(電卓、スマホ類、パソコン類など)は不可
教科書等 教科書なし(必要に応じてプリントを配布) 参考書は講義中に紹介
(※学内限定となります。)