低温熱源 【解決方法Q&A/疑問攻略/ブログ】
Q&A：低温熱源について? 解決方法/評価
・自動車のエンジンは低温熱源に熱エネルギーの一部を放出しなければ最大効率εは1となり大変便利なエンジンができますが、そのことは不可能とあります。どうして不可能なのですか？どうしてエネルギーの一部を放出しなければならないのですか？・物理のカルノサイクルに関する問題なのですが、まだ習っていないので答えを教えてください。（問）カルノサイクルでは温度Ｔ１の高温熱源から受け取る熱量Ｑ1と温度Ｔ２の低温熱源へ放出する熱量Ｑ２の間に次の関係が成り立っている。Ｑ１/Ｔ１＝Ｑ２/Ｔ２これを利用して、カルノサイクルの熱効率Ｐは、Ｐ＝(Ｔ１－Ｔ２）/Ｔ１になることを示しなさい。宜しくお願いします。・科学の問題で行き詰まりました解き方を詳しくおしえてください1, 高温熱源（8００K）から７５kcalの熱量を吸収し、５５×１０^3Jの仕事をするカルノー・エンジンがある。このエンジンの効率を求めよ。また、低温熱源の温度を求めよ。2, 1kgの水が1atmのもとで、０℃の氷の状態から１００℃の水蒸気になるまでのエントロピー変化を計算せよ。ただし、氷の融解熱は80cal/g,水の蒸発熱は１００℃,１atmで539cal/gとする。3, 1モルの理想気体が状態(VA.TA)、あら(VB,TB)に変化するときのエントロピー変化を求めよ、ただし、定数モル比熱をCVとせよ.・熱力学の問題です。下記に問題文を掲載いたします。分からないため、計算式と答えをよろしくお願い致します。高温熱源 ５２７℃ 低温熱源 −３３℃ の下で動くカルノーサイクルがある。①熱機関の理論熱効率を求めよ②熱機関において、高温熱源の熱量４４kjの時、低温熱源の熱量はいくらか③サイクルの出力仕事はいくらか④逆サイクルでの駆動仕事はいくらか。⑤ヒートポンプの成績係数を求めなさい。⑥冷凍機の成績係数を求めなさい。・熱力学の問題です。下記に問題文を掲載いたします。分からないため、計算式と答えをよろしくお願い致します。上記のつづきです。高温熱源 ５２７℃ 低温熱源 −３３℃ の下で動くカルノーサイクルがある。①熱機関の理論熱効率を求めよ②熱機関において、高温熱源の熱量４４kjの時、低温熱源の熱量はいくらか③サイクルの出力仕事はいくらか④逆サイクルでの駆動仕事はいくらか。⑤ヒートポンプの成績係数を求めなさい。⑥冷凍機の成績係数を求めなさい。・高温熱源（８００K)から７５kcalの熱量を吸収し、５５×１０の3乗Jの仕事をするカルノーエンジンがある。このエンジンの効率を求めよ。また、低温熱源の温度を求めよ。考えたけどわかりません。誰かお願いします。・熱機関を25℃（低温熱源）で作動させる場合、効率0.4を得るには高温熱源を何度以上にする必要があるか。答えと求めるまでの計算を教えてください。・熱力学がわかる方教えてください。1．圧力が0.1MPa,温度27℃,2.5Kgの空気の温度を可逆定圧変化で膨張させ,体積を3倍にした。（１)変化後の温度（２）加えられた熱量（３）系が外部にした仕事量を求めよ。ここで、空気は理想気体として扱い、定圧比熱1.005KJ/（Kg・K）で気体定数R’＝287（J/Kｇ・K）とする。２．800℃の高温熱源から2000KJを受熱し、100℃の低温熱源に排出して作動するカルノーサイクルがある。（１）このときの効率（２）外部にする仕事量（３）低温熱源に排出する熱量を求めよ。３．シリンダの中で空気0.5Kgが圧力1.2MPaから0.2MPaまで等温膨張し、ピストンを介して外部に対し100KJの仕事をした。このとき、（１）始めと終わりの体積（２）始めの温度（３）外部から受けた熱量を求めよ。空気の気体定数は0.2872KJ/KgKとする。４．15℃の空気2Kgを等圧膨張させて体積を2倍にするには何℃まで温度を上げたらよいか。また、外部になした仕事と加熱量を求めよ。空気の気体定数は0.2872KJ/KgKとする。５．圧力0.1MPa,温度15℃の空気3Kgが断熱圧縮されて体積が1/5となった。終わりの状態での圧力、温度と圧縮仕事を求めよ。ここで、空気の比熱比γ＝1.4,定積比熱Cν＝0.7171KJ/Kg・Kとする。６．気体に50KJの熱が加えられた。次の問いに答えよ。（１）体積が変わらないときの内部エネルギーの変化量を求めよ。（２）圧力が0.1MPaのまま、体積が0.2㎥増えた場合の内部エネルギーの変化量を求めよ。（３）温度一定の場合の内部エネルギーの変化量及び外にした仕事量を求めよ。７．50℃の空気5Kgが等温で圧縮され、圧力が500KPa増加した。その際、熱が500KJ除去された。（１）始めの状態における圧力と体積（２）終わりの状態における圧力と体積を求めよ。空気の気体定数は0.2872KJ/Kg・Kとする。ここで、等温変化における仕事W12はW12＝ｍR'T1log（V2/V1）と表される。わかりやすく教えていただけると幸いです。よろしくお願いします。・熱機関を25℃（低温熱源）で作動させる場合、効率0.4を得るには高温熱源を何度以上にする必要があるか。答えと求めるまでの計算を教えてください。・熱力学 自発的冷却のエントロピー変化『アトキンス物理化学第6版』の上巻p.112で，温度ThとTc (Th > Tc)の2つの熱浴が接している時，高温熱源から低温熱源にdqの熱が運ばれると高温熱源のエントロピーがdq/Thだけ減少し，低温熱源のエントロピーがdq/Tcだけ増加すると書いてあります。しかし，エントロピー変化がdq/Tと表せるのは，可逆過程の場合だったはずです。自発的冷却は明らかに不可逆過程なのにdq/Tでエントロピーの変化が計算できるのは何故でしょうか？不可逆過程でもエントロピー変化がdq/Tであるような特別な条件があるのでしょうか？
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