絞り弁の断熱減圧膨張って等エンタルピーで非エントロ

質問

エネルギー管理士の流体の問題で質問したいです。

絞り弁の断熱減圧膨張って等エンタルピーで非エントロピーなんですか？
絞り弁の断熱減圧膨張は、運動エネルギ変化を無視出来る＝等エンタルピー変化、だそうです。
一方で、断熱膨張する場合エントロピーの方は変化0では？
このあと、なんか表見ながらエントロピー変化を求めたりするのですが、なぜかエントロピーが増えています、、
断熱膨張なのにです。
媒体が蒸気だと、エンジンのサイクルと勝手が違うんですか？たしか蒸気の場合、スターリングサイクルだったような、、そうすると、断熱膨張でS>0にまで至る理由がわかりません、、

ガソリン機関やディーゼル機関のオットーやディーゼルでは断熱膨張はS=0とするのにこの違いを教えてほしいです。いかなる環境の違いがもたらすのか？教えて欲しいです

回答No.1

N5200model05 · ベストアンサー

要は「摩擦」で失われる仕事があるかどうかです。

断熱圧縮や膨張は、外部からの熱の出入りはありませんが、外部に仕事をしたりされたりします。ですから、同じ仕事をされたりしたりすると、元に戻る建て前です。ですので、外部にする仕事の分、エンタルピは変化しますが、熱の出入りがない可逆変化なのでエントロピ変化もありません。なので、等エントロピとしていろいろ計算することができます。

一方で膨張弁等ですが、こちらは圧力の変化により本来は外部にできる仕事を、内部で摩擦等により熱に変えてしまっています。いわば、断熱膨張で作った仕事を、そのまま摩擦熱に変えて戻しているような形です。ですから、内部エネルギーであるエンタルピの変化はプラスマイナスゼロですが、エントロピは摩擦による変化で増大してしまいます。ですので、膨張弁で減圧した流体の圧力は、逆流させても元には戻せませんし、そもそも逆流させることができません。ですので、エンタルピが変化しないことを使って諸量を計算します。

エンタルピの変化は、可逆性で判断することができます。基本的に不可逆な変化はエントルピが増大するので、保存しません。

補足

まとめますと、
①エンジンサイクルの減圧断熱膨張
内部エネルギー＝エンタルピー減少←外部に仕事するから
エントロピー変化なし0←断熱可逆変化だから

②蒸気絞り弁減圧断熱膨張
内部エネルギー＝エンタルピー変化なし←±0！？何が！？圧縮までした時！？膨張の時だけならどうなる？
エントロピー増加←断熱膨張仕事を摩擦熱に変換、、

でいいですか？
①も断熱膨張する時摩擦熱変換するような、、
②の内部エネルギーの所がよくわからないです。何が±0なんですか？膨張の話しかしてませんよ。サイクルだから確かに圧縮はしますけど。膨張と圧縮全体として内部エネルギー±0って言ってるんですか？膨張だけならΔU=Q-pΔVを考えると、内部エネルギー減少の気がします。

減圧断熱膨張って中にある気体が放っておいても膨張するわけじゃないですよね？
外部から力を加える、わかりやすくいうと締め切って引っ張るからですよね？