รายละเอียดของรายวิชา
1. รหัสและชื่อวิชา
185 231 อุณหพลศาสตร์ 1 3(3-0-3)
Thermodynamics I

2. จำนวนหน่วยกิต
3 หน่วยกิต (บรรยาย 3 ชั่วโมงต่อสัปดาห์ ปฏิบัติการ 0 ชั่วโมงต่อสัปดาห์ ศึกษาด้วยตนเอง 3 ชั่วโมงต่อสัปดาห์)

3. สังกัดวิชา
ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น

4. วัตถุประสงค์ของรายวิชา
เมื่อสิ้นสุดการศึกษาในรายวิชานี้ นักศึกษา
4.1. เข้าใจสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ และสภาวะต่าง ๆ ของสสาร
4.2. เข้าใจและวิเคราะห์ระบบและอุปกรณ์โดยใช้กฎข้อที่ 1 และกฎข้อที่ 2 ของอุณหพลศาสตร์
4.3. เข้าใจกระบวนการและวัฎจักรต่าง ๆ ทางอุณหพลศาสตร์
4.4. เข้าใจกลไกของการถ่ายโอนความร้อนเบื้องต้น

5. คำอธิบายรายวิชา (Course description)
แนวคิดและนิยามทางอุณหพลศาสตร์ สมบัติและกระบวนการของแก๊สอุดมคติ ไอน้ำ และสสารอื่น ๆ งานและพลังงาน กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์ กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ เอนโทรปี วัฏจักรคาร์โน วัฏจักรกำลัง และวัฏจักรการทำความเย็น พื้นฐานการถ่ายโอนความร้อน
Thermodynamic concepts and definitions, properties and processes of ideal gas; steam and some other substances, energy and work, the first law of Thermodynamics, the second Law of thermodynamics, entropy, Carnot cycle, power and refrigeration cycles, basic heat transfer.

6. เงื่อนไขของรายวิชา (Prerequisite)
ไม่มี

7. ประเภทวิชา
เป็นวิชาพื้นฐานวิชาชีพวิศวกรรมเครื่องกล สำหรับหลักสูตรวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต สาขาวิชาวิศวกรรมเครื่องกล และหรือเป็นวิชาเฉพาะสำหรับหลักสูตรวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต ทุกสาขาวิชา

8. ภาคการศึกษาที่เปิดสอน และปีการศึกษาที่จะเริ่มเปิดสอน
เปิดสอนประจำภาคการศึกษาต้นและภาคการศึกษาปลาย เริ่มตั้งแต่ภาคการศึกษาต้น ปีการศึกษา 2550 เป็นต้นไป

9.อาจารย์ผู้สอน
ผศ.ดร.มานิต สุจำนงค์ และคณะ

เค้าโครงรายวิชา
(Course Outline)

185 231 อุณหพลศาสตร์ 1 3(3-0-3)
Thermodynamics I

Topics Hours
1. Basic Concept of Thermodynamics
1.1 Thermodynamics and energy
1.2 A Note on dimension and units
1.3 Closed and open systems
1.4 Properties of a system
1.5 State and equilibrium
1.6 Processes and cycles
1.7 Forms of energy
1.8 Temperature and Zeroth law of thermodynamics
1.9 Pressure 3
2. Properties of Pure Substances
2.1 Pure substance
2.2 Phases of a pure substance
2.3 Phase-change processes of pure substances
2.4 Property diagrams for phase-change processes
2.5 Property tables 3
3. Ideal Gas
3.1 The ideal gas equation of state
3.2 Specific heats
3.3 Internal energy, enthalpy, and specific heats of ideal gases
3.4 Internal energy, enthalpy, and specific heats of solids and liquids 3
4. Heat and Work
4.1 Heat transfer
4.2 Energy transfer by work
4.3 Mechanical forms of work
4.4 Non mechanical forms of work 2
5. The First Law of Thermodynamics for Closed Systems
5.1 Conservation of energy and mass
5.2 Flow work
5.3 The first law of thermodynamics
5.4 Energy balance for closed systems 3
6. The First Law of Thermodynamics for Control Volumes
6.1 Energy balance for steady-flow systems
6.2 Some steady-flow engineering devices
6.3 Energy balance for unsteady-flow processes 6
7. The Second Law of Thermodynamics
7.1 Introduction to the second law
7.2 Thermal energy reservoirs
7.3 Heat engines and Kelvin-Plancle statement
7.4 Energy conversion efficiency
7.5 Refrigerators, heat pumps and Clausius statement 4
8. The Carnot Cycle
8.1 Reversible and irrversible processes
8.2 The Carnot cycle
8.3 The Carnot principle
8.4 The Carnot heat engine
8.5 The Carnot refrigerator and heat pump 2
9. The Clausius Inequality
9.1 Entropy
9.2 The Increase of entropy principle
9.3 Entropy change of pure substances
9.4 Isentropic processes
9.5 The entropy change of ideal gases
9.6 Second law efficiency
9.7 Isentropic efficiencies of steady-flow devices 4
10. Gas Power Cycles
10.1 Basic considerationes in the analysis of power cycles
10.2 The Carnot cycle and Its value in engineering
10.3 Air-standard assumptions
10.4 An overview of reciprocation engines
10.5 Otto cycle: the ideal cycle for spark-ignition engines
10.6 Brayton cycle: the ideal cycle for gas-turbine engines 4
11. Vapor Power Cycles
11.1 The Carnot vapor cycles
11.2 Ideal Rankine cycle
11.3 Deviation of actual cycle from Idealized cycle
11.4 The ideal reheat Rankine cycle 4
12. Refrigeration Cycles
12.1 Refrigerators and heat pumps
12.2 The reversed Carnot cycle
12.3 The ideal vapor-compression refrigeration cycle
12.4 Actual vapor-compression refrigeration cycle
12.5 Heat pump systems 4
13. Basic to Heat Transfer
13.1 Thermal conduction
13.2 Thermal convection
13.3 Thermal radiation 3
Total 45

กิจกรรมการเรียนการสอน
1. การบรรยายในชั้นเรียนจากอาจารย์
2. มีการสอดแทรกคุณธรรม จริยธรรมและจรรยาบรรณ
3. อภิปรายโจทย์ตัวอย่างในชั้นเรียนเป็นภาษาอังกฤษไม่น้อยกว่า 80% ของโจทย์ตัวอย่างทั้งหมด
4. ให้นักศึกษาทำการบ้านส่ง โดยกำหนดโจทย์การบ้านทุกหัวข้อหลัก เป็นภาษาอังกฤษไม่น้อยกว่า 90%
5. โจทย์ข้อสอบเป็นภาษาอังกฤษ100% ของโจทย์ทั้งหมด

การวัดและประเมินผลการเรียนของผู้เรียน
1. การประเมินผลจากการสอบที่มีโจทย์เป็นภาษาอังกฤษ100% ของโจทย์ทั้งหมด
2. มีคะแนนจากการบ้าน Quiz และ การสอบ ความสอดคล้องกับวัตถุประสงค์ของหลักสูตร
 1. ด้านการประยุกต์ใช้ความรู้ทางคณิต วิทย์ วิศวฯ
2. ด้านการออกแบบหรือทดลอง มีเทคนิคในการแสดงและวิเคราะห์ข้อมูลอย่างเหมาะสม
 3. ด้านการออกแบบระบบหรืออุปกรณ์ อย่างมีคุณภาพ ภายใต้เงื่อนไขต่างๆ
4. ด้านการพิสูจน์หา กำหนดสมการ และแก้ปัญหา
5. ด้านการใช้เทคนิค ทักษะ และเครื่องมือที่ทันสมัย
6. ด้านการทำงานร่วมกันเป็นทีม
 7. ด้านจรรยาบรรณ คุณธรรมและจริยธรรม
 8. ด้านการสื่อสารได้อย่างเหมาะสมและมีประสิทธิภาพ
 9. ด้านการหาความรู้เพิ่มเติมได้ด้วยตนเองได้อย่างต่อเนื่องตลอดชีวิต
 10. ด้านทักษะภาษาอังกฤษเชิงเทคนิค
11. ด้านโปรแกรมคอมพิวเตอร์พื้นฐานและซอฟท์แวร์ขั้นสูงสำหรับงานทางวิศวกรรม