- ベストアンサー
物理の熱について
解き方を教えて下さい 質量流速m=2kg/s、比エンタルピーh1=3200kJ/kg、流速c1=15m/sで流入した気体が膨張し、比エンタルピーh2が2200kJ/kg、流速c2が40m/sで排出され、熱損失と位置エネルギーの変化は無視する。 得られる動力はいくらか？ h2 - h1 + (1/2)m(c2^2 - c1^2) + w= 0 W = m(h1 - h2) - (1/2)*2*(c1^2 - c2^2) = 2*(3200*10^3 - 2200*10^3) - (1/2)*2*(15^2 - 40^2) = 1998J これで合っていますか？
- tki-
- お礼率55% (88/160)
- 物理学
- 回答数1
- ありがとう数0
- みんなの回答 （1）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
合っているかどうか？というと、合っていないでしょうね。 それより、問題文が不可解なのです。 「熱損失と位置エネルギの変化を無視」ということなので、これは「等エントロピ流れ」と考えるのだろうと思われるのですが、その場合、圧縮性流体に対するベルヌーイ式、すなわち（単位質量あたりで） ｈ１＋（１／２）・ｃ１＾２ ＝ ｈ２＋（１／２）・ｃ２＾２ これが成立していないとおかしいのです。質問文中のｗ（Ｗ）は、まるで、これの”ツジツマ合わせ”のようで、”Ｗがある”という事は、何らかの”外部とのエネルギのやりとり”がある、という事を意味します。でも、この”外部から供給されたエネルギ（もしくは熱損失）”は「得られる動力」ではないですよ。 「得られる動力」は、普通、このジェットによる推進エネルギ（率）を指しますから、 Ｐｏｗｅｒ ＝ （１／２）・ｍ・（ｃ２＾２－ｃ１＾２） ［Ｊ／ｓ］＝［Ｗ］ だけです。
関連するQ&A
- 熱力学第１法則の難問
蒸気タービンのノズルに圧力0.15MPa、温度140℃の蒸気が入り、圧力0.08MPa、温度100℃で放出される。ノズルの入口、出口の比エンタルピはそれぞれ2752.2kJ/kg、2678.8kJ/kgである。ノズル入口の蒸気流速を無視し、ノズル出口での流速を求めよ。 なんですが解答は383m/sになるんですよ。熱落差だけでは解けなく、ベルヌーイの式を使うことも試みましたが答えが合いません。どうすれば解けるのでしょうか？？難しいです。
- 締切済み
- その他（学問・教育）
- 熱力学の第一法則
理系大学生の1年です。化学工学熱力学の問題の答えと解説を教えていただきたいです。 (1) ターピンに入る流体の流量速度12500kg/hで,入口,出口速度はそれぞれ2000m/min,8400m/minである.作動流体の初期,最終状態のエンタルピーがそれぞれ,2800,2000kJ/kgなるときタービンによる軸馬力はいくらになるか.ただしターピンからの熱損失を130×10^3kJ/hとする. (2) 水1kgが100℃,1atmで蒸発するさいの内部エネルギー,エンタルピー変化を計算せよ.ただし100°Cにおける水の蒸発熱は2256kJ/kg,蒸気の比容積vは1.673m^3/kg,液体の水のそれは0.001m^3/kgとする. (3) 500kg/hの水蒸気がタービンを駆動している水蒸気は44atm,450°Cで,60m/sの線速度でターピンに入り,ターン入口から5m低位の出から大気圧,360m/sで出ていくターピンは700kWの軸仕事をする.このときタービンからの熱損失は10^4kcal/hと推定される.このプロセスに伴う比エンタルピー変化を計算せよ. (4) 内径2.5cmの保温された水平管内を水が流れている途中,仕事としてのエネルギ一交換は行わない.流速は7m/sであり,これが途中,内径が5.0cmに拡大されると,水のエンタルピー変化はいくらになるか. (5) ガソリンをサイホンで輸送したいガソリンの密度は800kg/m^3であり,輸送管の摩擦損失を1.084J/kgであるとして,0.020m^3を輸送するにはどれだけの時間を要するか.管の内径0.6cm,両液面の高度差0.75mである液面上の圧力はともに大気圧にある.
- 締切済み
- 化学
- この熱力学の問題の解法は？
この熱力学の問題はどう解いたら良いのでしょうか？ お教えくださいませ。 ［問題］ 圧力1.2Mpaの飽和水が等エンタルピ変化をして圧力１３０ｋPaに変化する。 初めの状態を状態１、終わりの状態を状態2とする。 比エンタルピの値 圧力「Mpa」 １.２ ０.１３ 飽和水の比エンタルピｈ‘［kj／ｋｇ」 ７９８．４ ４４９．２ 飽和蒸気の比エンタルピｈ”「kj／ｋｇ」 ２７８３ ２６８７ Q1．状態2における水の呼称は何か？（圧縮水、飽和水、湿り蒸気のいずれか。） Q2．比エンタルピがｈである湿り蒸気の乾き度ｘの式を示せ。 Q3．状態2における乾き度はいくらか？ Q4．圧力１３０ｋPaにおける蒸発潜熱は何ｋｊ／ｋｇか？ Q5．状態２における液体の水１ｋｇを全て気体の水（飽和蒸気）にするために 必要な熱量は何ｋｊは？
- ベストアンサー
- 物理学
- 熱力学の問題です
熱力学の問題です。公務員試験で以下の問題が出たのですが、解法がわかりません。 教えて頂けると大変助かります。どうかよろしくお願い致します。 毎秒1000kgの蒸気が、圧力3.0MPa、温度500℃でタービンに流入し、タービンを回し、圧力300kPa、温度150℃の蒸気となってタービンから流出するとき、得られる動力Wを求めよ。ただし、圧力3.0MPa、温度500℃の蒸気の比エンタルピー3456.2kJ/kg、圧力300kPa、温度150℃の蒸気の比エンタルピーは2760.4kJ/kg、熱は外に逃げないものとし、タービン入り口と出口における流れの速度による運動エネルギーの差は無視するものとする。
- ベストアンサー
- 物理学
- 比エンタルピーについて教えてください
比エンタルピーの計算結果が合いません すみませんが何処が間違っているのでしょうか？ よろしくお願いいたします。 比エンタルピーは、 h＝Cpa・t ＋(γ＋Cpv・t ) x Cpa ：乾き空気の定圧比熱 [1.006 kJ/(kg・K)] Cpv ：水蒸気の定圧比熱 [1.805 kJ/(kg・K)] γ ：1気圧、0℃の水の蒸発潜熱 [2501 kJ/kg] t ：湿り空気の温度 [℃] x ：絶対湿度 [kg/kg(DA)] とのことで、 東京（34.3℃、56.4％RH）の外気の比エンタルピーを計算すると、東京84.2 kJ/kg(DA) という事です。 しかし、私が計算すると 1.006(Cpa) * 34.3(ｔ) + (2501(γ) + 1.805(Cpv) * 34.3(ｔ)) * (21.53(56.4%RH時の1m^3の重さ)/1293(空気1m^3の重さ)) は、77.181kJ/Kg となり、84.2kJ/Kg と異なります 何が間違っているのでしょうか？ すみませんが、よろしくお願いいたします
- ベストアンサー
- 物理学
- 圧力容器 吹出し量
首題についてお伺いします。 圧力容器構造規格第64条-52第64条関係-(1)第1項関係-オ-(ア)において、流入する気体の最大量が、0.0028vρd^2で表されていますが、この式中の気体流速vは式の成り立ちを見ると気体が送入されるノズル内流速が適応されるものだと考えております。一方式記号の宣言の中で気体の流速を制限していますが、例えば一般気体を使用する際、実際の流速は5m/sであっても10m/sとして計算しなくてはならないのでしょうか？ またそもそも流入する気体の量が既知である場合、この式に拠る必要があるのでしょうか？ この10m/sでの算出が必須であった場合、実際に流入する気体量より4倍以上の容量が必要となってしまい判断に迷ったため、質問させて頂いた次第です。 よろしくお願いいたします。
- ベストアンサー
- その他（開発・設計）
- ジャケット付きタンク内の水を20℃→80℃へ加温
いつもお世話になっております。 ジャケット付きタンク内の水を加温する条件の計算方法を教えてください。 検討する項目は、下記条件のとき、ジャケット内に流入させるのに必要な蒸気量（kg／h）、蒸気ドレン量（kg／h）、ジャケット適正サイズ、80℃までの到達時間、蒸気配管サイズです。 熱量の基本式（熱量＝比熱×質量×温度差）を使って以下のような計算をしたのですが、蒸気ドレン量、ジャケット適正サイズをどのように考えればいいかわかりません。 計算方法を教えてください。 （条件） 1、タンク内の水容量：10ｋＬ（10m^3） 2、加温条件：20℃→80℃ 3、ジャケット伝熱面積：20^3（材質：SUS304、板厚：8mm） 4、蒸気流速：40m/sec 5、蒸気仕様：0.05MPa（飽和蒸気） （検討） 1)水を⊿T加温するための熱量Q1 Q1＝比熱(998kg/m^3)×密度(4.2kJ/kg・℃)×体積(10m^3)×⊿T(60℃) ≒2.5×10^6[kJ] 2)SUS304を⊿T加温するための熱量Q2 Q2＝比熱(7.9kg/m^3)×密度(0.6kJ/kg・℃)×体積(20m^3)×⊿T(60℃) ≒5.7×10^3[kJ] 3)タンクを⊿T加温するための熱量Q Q=Q1+Q2≒2.5×10^6[kJ] 4)3)の熱量を0.05MPaの飽和蒸気で加温するための熱量は （蒸気表より0.05MPaのエンタルピは2645.9kJ/kgより） 2.5×10^6[kJ]／2645.9[kJ/kg]＝948.6[kg] 5)1時間で加熱した場合の蒸気量 948.6[kg/h] 6)5)の蒸気量での適正配管サイズ 948.6[kg/h]→0.26[kg/sec]、流速：40m/sec （蒸気表より0.05MPaの容積比は3.2m^3/kgより） 断面積＝0.26[kg/sec]／3.2[m^3/kg]／40[m/sec] ＝2.03×10^-3[m^3] 配管内直径＝2×（2.03×10^-3[m^3]／π）^0.5 ≒Φ40
- 締切済み
- 機械設計
- 熱化学反応式：生成熱
プロパンの生成熱なのですが、方程式の解法がわかりません。わかる方がいらっしゃいましたら、お願い致します。 Ｃ＋Ｏ２＝ＣＯ２＋３９４ＫＪ Ｈ２＋２分の１Ｏ２＝Ｈ２Ｏ（気体）＋２４２ＫＪ Ｃ３Ｈ８＋５Ｏ２＝３ＣＯ２＋４Ｈ２Ｏ（液体）＋２２２０ＫＪ Ｈ２Ｏ（液体）＝Ｈ２Ｏ（気体）－４４ＫＪ ですよろしくお願い致します。
- ベストアンサー
- 化学
- 熱力学初歩の問題がわかりません。
ある機械に、動作物質を毎時1.3×10^5kgの割合で供給する。この動作物質はエンタルピ2930kJ/kg、速度1500m/minで出口から3m上方のところで機械に入り、エンタルピ2100kJ/kg、速度300m/minで機械から出る。そして機械は27000kWの出力を出す。毎時の熱放射および熱伝導による損失はいくらか。 単位を合わせて計算してるつもりでしたが答えが合いませんでした、ご教授お願いします(>_<)
- 締切済み
- 物理学
