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授業紹介

熱エネルギーを学び考える「エネルギー工学」

エネルギー工学

エネルギー工学

エネルギー工学

信州大学工学部環境機能工学科の「エネルギー工学」は信州大学工学部が推進している環境教育の基礎科目の一つです。2011年3月の東日本大震災と原子力発電所事故は、日本のエネルギーのあり方と環境汚染リスクについて、私たちの考え方を根本的に見直す機会となりました。そのような時にこそ、信州大学工学部が目指す、環境問題を自分の問題として考え自ら環境活動を実践できる「環境マインド」をもつ技術者の育成が重要となっています。「エネルギー工学」はエネルギーと環境が調和する科学技術を発展させるための基礎を学ぶ授業です。
「エネルギー工学」では熱エネルギーシステムを学びます。私たちは化石燃料や原子力などのエネルギー資源の大部分を熱エネルギーに変換して、その熱エネルギーから有効な仕事を取り出しています。しかし、最終的な有効仕事への変換率は40%程度で、残りの60%のエネルギーは利用できないものとして環境中に排出されています。なぜ熱エネルギーの変換効率は低いのか、その理由を学ぶのが熱力学第1法則と第2法則を中心とする熱力学です。
環境機能工学科では、原子や分子レベルのミクロに見た化学的な熱力学と、エンジンやヒートポンプなどマクロに見た機械的な熱力学の両方を学ぶユニークなカリキュラムを組んでいます。「物理化学」で化学的な熱力学を学び、その後「エネルギー工学」で機械的な熱力学を学びます。学生はミクロからマクロまで熱力学を一貫して学ぶことができます。
「エネルギー工学」ではインターネットを使った教育支援システムeALPSを活用しています。教員からは授業内容の予告や教材の電子ファイル配布など授業情報の提供ができます。学生は授業に対するコメントや質問を出席としてオンラインで提出し、それに対して教員が個別に回答を返すコミュニケーションもできます。そして、レポート課題や期末試験の評価も通知され、授業目標に対する到達度を確認することができます。

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私たちが考える未来/地球を救う科学技術の定義 現在、環境問題や枯渇資源問題など、さまざまな問題に直面しています。
これまでもわたしたちの生活を身近に支えてきた”工学” が、これから直面する問題を解決するために重要な役割を担っていると考えます。