物理の熱について

質問

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？

回答No.1

superkamecha · 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。