• ベストアンサー

熱力の問題がわかりません。

熱力の問題です。 1kgの水を0.1013Mpaの圧力をかけた容器に入れ、0℃から徐々に加熱するときの状態変化を、それぞれの状態で加えた熱とともに説明しなさい。 この問題がわからないです。 得意な人、教えてください。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
回答No.1

水の比熱cは約4.2kJ/(kg・K)だから、 温度をTとすると、 水が沸騰するまでの間(0≦T<100℃)の熱量Qは  Q = 1×c×(T-0) = cT = 4.2T (kJ)     (1) それで、T=100℃の時は、水が完全に水蒸気に変化するまで温度が一定で、(1)に気化熱(蒸発潜熱)2257kJを加えないといけない。 ですから、0℃の水1kgが完全に水蒸気になるまでにようする熱量Q'は  Q' = 4.2×100 + 2257 = 2677kJ        (2) で、T > 100℃、つまり、気体(水蒸気)の状態では、圧力一定なので、定圧比熱cp = 2.0kJ/(kg・K)だから、 この状態にするまでに必要な熱量Q''  Q'' = 2677 + 2.0(T-100) = 2.0T + 2477 (kJ) となる。 ここ↓の図なんか参考になると思いますよ。 http://www.geocities.jp/shuji_maru/chikara/chikara.html ではでは。  

kokkurisann
質問者

お礼

詳しい説明本当にありがとうございました。

関連するQ&A

  • 熱力学の問題が分からず困っています。助けて下さい。

    大学の熱力学なのですが、分からずに困っています。 問題は次のものです。 「変形しない容器(容積5[m^3])内に入っている9.0[kg]の気体(理想気体ではないが定容比熱は一定)に340[kJ]の熱を加えたところ、圧力が0.1[MPa]から0.12[MPa]に、温度が20[℃]から80[℃]に変化した。この気体の定容比熱、加熱過程における比エンタルピ変化と比エントロピ変化を求めよ。」 という問題で、解答は、 定容比熱:0.630[kJ/(kg・K)]、比エンタルピ変化:48.9[kJ/kg]、 比エントロピ:0.117[kJ/(kg・K)] なのですが、なかなか答えが出せずにいて、提出期限のこともあって、困っています。どなたか教えて下さい。お願いします。

  • 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?

  • 熱力学の問題です。助けてください

    熱力学のレポートです。わからないので教えてください。 1Kgの空気を動作流体とし、高温熱源T=600K、低温熱源T=300Kを用いる2種類の熱力学サイクルの計算を行い比較する。 (1)カルノーサイクル(1→2:等温圧縮、2→3:断熱過程、3→4:等温膨張、4→1:断熱膨張) T1=300K、P1=0.1MPa、P2/P1=2.0、T3=600Kとする。 (2)等積・等圧過程からなるサイクル(1→2:等圧冷却、2→3:等積加熱、3→4:等圧加熱、4→1等積冷却)状態2と4を(1)と等しくする。 問題1 各状態の温度、圧力、比体積を求める。 問題2 各過程の受熱量、仕事量、エントロピー変化を求める。 問題3 両サイクルのPーV線図、T-S線図を作成する。エントロピーは最低の状態を0とする。 問題4 サイクル全体のエントロピー変化が0になることを確認する。 問題5 サイクルの正味の仕事と熱効率を求める。カルノーサイクルの理論熱効率と比較し、簡単な考察を考える

  • 熱力学の問題

    熱力学の問題です。解き方を教えて下さい。よろしくお願いします。 圧力2barのもとで、水1モルが5kcalの熱を加えられ水蒸気となった。 内部エネルギーの変化を求めよ。

  • 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。

  • 熱力学の問題なのですが‥(>_<)

    大学の熱力学の問題なのですが‥。 熱容量が2000J/Kの水熱量計に20℃の水600gが入っている。定格出力100V500Wのヒーターに80Vの電圧を印加し、15分加熱した。水の比熱を4.179kJ/(kg・K)とし、放熱は無視する。 (1)水温は何℃になるか? (2)また、(1)で求めた水に20℃の水をいくらか注ぎ足して、60℃にしたい。容器は同じ水熱量計を使うとして必要となる水の量を求めよ。 という問題です。どなたか分かるひとがいたら教えてください。お願いします(>_<)

  • 熱力学の問題が解けません。

    圧力1MPa、温度1000℃の空気500kgの 理論仕事はいくらか、ただし、周辺環境圧力は0.1MPa 周辺環境温度は15℃とする。 との問題なんですが解けません。 エントロピーの変化をまず求める必要があると思うのですが、その後どうするのか解らず手づまりです。

  • 熱力学の問題がわからないです。助けて下さい。

    熱力学の問題がわからないです。助けて下さい。 圧力0.49MPa、温度46℃、酸素6.8Kgがタンクに入っており、タンクの高さが直径の2倍の時、高さは何メートルになるか という問題です 答えは 1.8m になると書いてあるのですが、どうすればこの答えが出るのかわかりません。 PV=GRT や 酸素のガス定数 R=259.8 を使ってみたのですが解けませんでした。詳しい回答、よろしくお願いします。

  • 熱力学 第一法則の問題

    内容積0.5m^3の密閉容積内の空気の初期状態は温度15度、圧力0.5MPa。この容器の内圧が1MPaになるまで加熱したとすれば、空気の温度および加えた熱量はいくらか。また容器内の空気の質量はいくらか。ただし容器の熱膨張を無視し、空気のガス定数は286.8J/kg・K)、等積比熱は0.718kJ/kg・K)とする。 この解き方が分かりません。 k=0.718/0.286+1 2**((k-1)/k)=x/288.15 で温度が出ると思うのですが答えが合いません。 答えは 576K、624kJです よろしくお願いします。

  • 熱力学の問題についてです。

    以下の問題について教えてください。 圧力0.17MPa,温度20℃の5kgのある気体が 7m^3の体積を占めている。この気体を体積一定のもとで 圧力を0.17MPaに上げるには1720kJの熱量を加える必要がある。 もし、その代わりにこの気体を断熱的に圧力0.17MPaまで圧縮するには 何kJの仕事が必要か。 上記の問題について出来れば計算過程も含めて 教えてください。よろしくお願いします。