丸投げしたい問題を書くスレ

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611ご冗談でしょう?名無しさん
A heat engine operates between two thermal reservoirs at 1400K and 298K
with a rate of heat input of 750kW. The measured power output of the
heat engine is 300 kW, and the environment temperature is 298K. Determine
(a) the first law efficiency, (b) the lost exergy, and (c) the second law
efficiency of this heat engine.

これ分かるかた教えてください。
日本語でお願いします
612ココ電球 _/::o-ν ◆tIS/.aX84. :2011/12/20(火) 01:24:40.00 ID:9zY/pRk1
1400Kと298Kの熱源の間で750Kwの熱入力をもった熱機関が作動します。
測定された出力は300kWで周囲温度は298Kです。
この機関の
(a)一次効率特性 (b)エネルギー損失 (c) 二次効率特性
が規定されます。

かな?
熱発電のモデルみたい。
613ご冗談でしょう?名無しさん:2011/12/20(火) 01:42:24.78 ID:???
エネルギー(energie)じゃなくエクセルギー(exergie)
614ご冗談でしょう?名無しさん:2011/12/20(火) 01:48:41.02 ID:???
メコスギー(mekosugie)じゃなくメコスジー(mekosujie)
615ココ電球 _/::o-ν ◆tIS/.aX84. :2011/12/20(火) 02:05:33.99 ID:9zY/pRk1
exergy 有効エネルギー
616ご冗談でしょう?名無しさん:2011/12/20(火) 09:00:03.32 ID:VAKiJxmq
一次効率特性とかよく分からないんですが何ですか?
617ご冗談でしょう?名無しさん:2011/12/20(火) 09:44:37.46 ID:???
>>616
一次の効率の特性だろうなw

何の分野?なんか物理ではなく工学みたいだけど。
618ココ電球 _/::o-ν ◆tIS/.aX84. :2011/12/20(火) 10:54:41.22 ID:9zY/pRk1
Determine を最初にもってきてるって 「決定せよ」 ってこと?
演習問題?
619ご冗談でしょう?名無しさん:2011/12/20(火) 11:00:52.74 ID:ETDVyNYs
>>611
first lawとかsecond lawというのは熱力学の第1法則と第2法則に対応している。
(a)は300÷750だろうし、
(c)は最大効率に対しての比であり、300÷750÷(1-298÷1400)
じゃないかな?
620ココ電球 _/::o-ν ◆tIS/.aX84. :2011/12/20(火) 11:03:46.24 ID:9zY/pRk1
a) P1=750/(1400−298) (Kw/C)
b) 750-300 (Kw)
c) P2=300/(1400−298) (Kw/C)

だけど まさかロッシの常温核融合ではあるまいね?
750Kwってあのいんちき実験場においてあった発電機の出力なんだけど
621ココ電球 _/::o-ν ◆tIS/.aX84. :2011/12/20(火) 11:05:23.20 ID:9zY/pRk1
b) 750/300 (Kw) そだね >>619
622ご冗談でしょう?名無しさん:2011/12/20(火) 11:24:26.44 ID:VAKiJxmq
解答ありがとうございます
これは熱力学の演習問題です
623ココ電球 _/::o-ν ◆tIS/.aX84. :2011/12/20(火) 11:28:15.57 ID:9zY/pRk1
>>622
それでは教科書を読んで答えをもう一度自分で出したほうがいいね。
上の答え適当だから
624ご冗談でしょう?名無しさん:2011/12/20(火) 11:58:01.01 ID:???
もうちょい形式的に問題を訳すとこんな感じかな。

A heat engine operates between two thermal reservoirs at 1400K and 298K
with a rate of heat input of 750kW. The measured power output of the
heat engine is 300 kW, and the environment temperature is 298K. Determine
(a) the first law efficiency, (b) the lost exergy, and (c) the second law
efficiency of this heat engine.

1400K と 298K の二つの熱浴の間で、750kW の入熱で熱機関が動作している。
この熱機関について計測された出力は 300kW で、環境の温度は 298K である。
この熱機関の、
(a) エネルギー効率
(b) エクセルギー損失
(c) エクセルギー効率
を決定せよ。

(a) は、
[仕事量]/[入力した熱量] = 300/750 = 0.40

(b) は、エクセルギー損失なし(エントロピー非増大)の過程での効率は、
カルノー効率 η= 1 -T_low/T_high = 1 - 298/1400 〜 0.79 で表わせるから、
750(η - 0.40)kW 〜 290kW
がこの熱機関でのエクセルギー損失になる。はず(エクセルギーの定義がちょっと微妙)。

(c) は、最大仕事(エクセルギー)に対する仕事量の比だから、
300/750η = 0.40/η 〜 0.51

とかになると思う。エクセルギー減少則 (エントロピー増大則) と エクセルギー効率>エネルギー効率 という関係の確認みたいなものだろうか。
定義の時点で勘違いがあると思うので素人のあて推量程度に見て欲しい。
625ココ電球 _/::o-ν ◆tIS/.aX84. :2011/12/20(火) 15:23:18.54 ID:9zY/pRk1
law は 公らしいね
差 には 誤差と公差があって 2つは違うものであると強調する場合につけるんじゃないかなと思った。
日本文化では誤差と公差は別のものと認識されているから わざわざ公はつけないけど。
欧米の一部の文化では 差=どこかで損した=ごまかされてる という概念が付属してるんだと思う。
商店で買い物するときのルールを見るとそう思う。
全ての収支は等しいという概念があるらしい
626ご冗談でしょう?名無しさん:2011/12/20(火) 17:33:50.00 ID:???
>>619が指摘している通り、
the first-law efficiency の the first-law は熱力学の第一法則、エネルギー保存則を指し、
the second-law efficiency の the second-law も第二法則、エントロピー増大則を指す。

 エネルギー保存則から、供給される正味の熱量はすべて、仕事か熱機関の内部エネルギーに変わる。
第一法則の段階では、エネルギーが保存されていればいいので、低温熱源へ排出される熱量はゼロにすることができる。
 Q_high - Q_low - (U' - U) = W
 Q_high≧Q_low≧0, (U' - U)≧0
 → W_max = Q_high
そういう熱機関について、すべての熱量を仕事へ変換出来たときの熱効率を100%としたものを the first-law efficiency (energy efficiency) と言っていて、
第二法則が成り立ち、熱源とやり取りする熱量が熱源の温度によって規定されると、
 W_max = Q_high(T_high) - Q_low(T_low) < Q_high(T_high)
となって、仕事として利用可能なエネルギーは高温熱源から供給される熱量より小さくなる。この最大仕事について効率をとったものを the second-law efficiency (exergy efficiency) と言っている。
いずれにせよ、熱効率自体は、η = W/Wmax のかたちで書ける。
W_max についてはどこまで面倒をみるかによって変わってくるけど、一般には
 W_max = Q_high - Q_low - (U' - U) = ΔQ - ΔU
というかたちになる。内部エネルギーの変化量は、熱機関内の状態が温度や体積などで記述されている場合には、状態方程式による拘束があるので、状況によっては必要になる。
627ココ電球 _/::o-ν ◆tIS/.aX84. :2011/12/20(火) 18:00:05.32 ID:9zY/pRk1
law = 法則かあ
628ご冗談でしょう?名無しさん:2011/12/20(火) 18:43:36.83 ID:???
その英語力でよくPTPに投稿したな