高温熱源 【解決方法Q&A/疑問攻略/ブログ】
Q&A：高温熱源について? 解決方法/評価
・カルノーサイクルについて今熱力学の勉強しています。そこでまずカルノーサイクルについて一つ疑問が湧きました。今回は等温（高温）→断熱膨張→等温（低温）→断熱圧縮の順番で変化するとして考えます。さらに例として気体の入ったピストンを考えます。等温変化についてなのですが、高温熱源に接触してる場合を考えるとピストンは熱源から受け取った熱を全て仕事に変えますよね？ここで一つ疑問が湧きました。ピストンは等温変化が起きる前に断熱変化で高温熱源と同じ温度になっているはずです。つまり熱平衡状態にあると思うのです。ということはピストンは熱のやり取りはあるものの熱平衡ですから熱源からピストンが受け取っている熱は±0だと考えられます。果してピストンは等温変化で熱も受け取れないのに仕事をすることができるのでしょうか？またまたこれが気になってなかなか先に進めません；；どなたか知恵を貸していただけると幸です。皆さんの回答心よりお待ちしておりますm(_ _)m・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。・風船の中から仕事を取り出す方法について大学の熱力学の問題です。風船に入った空気の内部エネルギー（の一部）をつかって、仕事を取り出す方法を考えよ。他に何を利用してもいいですが、風船を割ったり、空気を抜いたりしてはいけない。この問題について教えてください。どうやら風船を高温熱源として利用するらしいのですが・・・。・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。
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