熱力学の問題なのですが、どう解いたらいいでしょうか？解説お願いいたします。

問4 以下の3つの過程で構成される, 閉じた系のガスサイクルについて考える。 (状態1→状態2): 等エントロピー圧縮 過程α 過程β (状態2→状態3): 等圧加熱 過程y (状態3→状態1): 冷却 過程y では,圧力 p[kPa]と比体積 v[ma/kg]の関係はp=ab+b で表される (a と は定数で あり, a <0, b>0)。 作動流体は比熱一定の理想気体 (ガス定数 R 0.29 [kJ/(kg・K)],比熱比 x = 1.4)であり, 質量 m = 0.002 [kg], 状態 2 の圧力Pz=2900 [kPa], 比体積 v2 = 0.05[m/kg] お よび過程 β で供給される熱量 Q23 = 2.03 [kJ] であるとき、以下の各問に答えよ。 (1) このサイクルの過程 α, 過程 β および過程yのpv 線図の概形を以下の図1に示せ。 加えて,図 2 に示すこのサイクルの T-s線図に、絶対仕事 W と過程y での放熱量 Q31 を表す部分を示せ。ただ し,両者が区別できるように各部分を枠で囲み、それぞれに記号 W, Q31 と斜線を加えよ。(8点) D P 図1 図2 (2) 状態3での温度 T3 [K] を計算せよ。 ( 8点)

熱力学の専攻科の過去問なのですが、3番と4番が分かりません、解説をお願いできますでしょうか。

= 1 [kg] の空気が温度 T1 384 [K] で存在して 問3 体積 v[m²] が一定の密閉容器内に, 質量 mair いる。 この容器を温度 Tamb = 284 [K] の大気中に放置していたところ、 容器内の空気が T2 = 284 [K] になった。このとき,以下の各問に答えよ。ただし, 空気の定容比熱 [kj/(kg・K)] とす 0.71 る。 (1) 温度が T2 になるまでに, 容器内の空気が失った熱量 Q12 [kJ] の大きさを計算せよ。 (5点) ( (2) 容器内空気のエントロピーの変化 Askz [j/(kg・K)] を計算せよ。 ただし, In (294/394)=0.30 とし、 減少した場合はマイナスの符号をつけて答えよ。 (5点) (3) 大気のエントロピーの変化 Asamb {k}/(kg・K)] を計算せよ。 ただし、減少した場合はマイナスの符号 をつけて答えよ。 (5点) (4) この変化が不可逆変化であることをエントロピーの変化から説明せよ。 (3点)

すばやく解説をお願いしたいです！

10℃のミルク 20g を 70℃のコーヒー160g に加える。 最終的に温度は何度℃になるか? (2つの液体の比熱は 水と同じであると仮定して, 容器の熱容量は無視する。) 水の比熱 1.00 cal/(g°C) である。 第2回スライドを 参考にすること。 P 問2 等温過程 B 断熱過程 _断熱過程 等温過程 V カルノーサイクルについて, それぞれの熱力学的状態と仕事について, 順番に計算してみる。 PV 図にしたがっ て計算する。 A->Bは等温過程, B->Cは断熱過程, C->Dは等温過程, D->Aは断熱過程である。気体は理想 気体の状態方程式を満たす空気であり, 物質量 n = 2.00 mol, 比熱比y = 1.40, 気体定数R= 8.31J/(molk) であ る。 B->Cについて考える。 断熱過程を利用して, 温度を下げる。 準静的に断熱膨張して, 圧力がPB = 6.00 気圧, 体積がVB = 12.0L の状態から変化して,体積Vc = 30.0Lになった。 状態 C の気圧 Pc (気圧) を求めるとPBVE' = PcVd より Pc = 1.66 気圧だった。 1) 状態方程式を使って状態Bの温度 TB [K] を求めなさい。 2) 状態方程式を使って状態Cの温度 Tc [K] を求めなさい。 A->B の等温過程のときの気体がする仕事は WAB=nRTBloge (7) [J] であり, C->D の等温過程のときの気 体がする仕事は Wcp = nRT, loge (72) [J]であった。 A->B のときは等温過程なのでQz = WAB である。 TBVY-1 VC VB TcV2-1 などから得られる =1 Tc となる。 = WAB+WCD Q2 の関係を使うと, カルノーサイクルの熱効率は n = VD VA 3) n を求めなさい。 問3 問1と問2のうち不可逆過程はどちらかを答えなさい。 教科書3-2の43ページ下部を参考にすること。

６番の答えはこれでもいいですか？（3/2 nRΔT） またnCvΔTでなければならない場合、それはなぜですか？

& C. 192 マイヤーの関係式 気体の物質量をn, 定圧モル比熱をCp, 定積モル比熱を 気体定数を R とする。 定積変化において温度変化が AT であるとき,吸収した熱量は n, Cv, 4T を用いて. ① となる。 熱力学第1法則より,このときの内部エネルギー の変化は,n, Cv, 4T を用いて, ②となる。 圧力 右図のような A→Bの変化 (定圧変化) を考える。 A→B において圧力がp, 体積変化がAV とすると、気体が外部に B した仕事 W は, p, AV を用いて, w=③ となり,さら ⊿V に理想気体の状態方程式を用いて変形すると, n, R, ⊿T を用いて, W=④ となる。 また, A→Bにおいて温度 16-17 PANE MOTHE OV V+AV 体積 変化が ⊿T であるとき, 吸収した熱量Qは, n, C, AT を 用いて Q = (5) となる。 A→Bでの内部エネルギーの変 化 4U は, AC (等温変化) とC→B(定積変化)とでの内部エネルギーの変化の和に等 ② を用いて, 4U ⑥ となる。 熱力学第1法則より QW.U TASAVE = しいので, Q, W, AU の関係が導かれる。これをマイヤーの関 の間には ⑦の関係があるので,C,=⑧ 係式という。 単原子分子の場合, Cp= 9 二原子分子の場合,C,=⑩0 となる。 ヒント PA .T+4T WCT

大門2の(2)の答えは、 8・4×10^2J となっていますが、840Jではないのは何故ですか

T= 2 熱容量と比熱 次の問いに答えよ。 (1)質量 200gの銅製の容器がある。銅の比熱は0.38 J/(g·K) であ る。この容器の熱容量を求めよ。 (2) 水の比熱は4.2 J/(g·K) である。水40gの温度を5.0Kだけ上げ るのに必要な熱量を求めよ。 (3) ある金属片 50g に 450Jの熱量を与えたところ,温度が 10K上 昇した。この金属の比熱を求めよ。 まとめ D 2 (3) 27 る。 t= (1) 76 J/K 温 (2) 8.4× 10J (3) 0.90 J/(g-K) よ 熱量の保存 まとめ E |3 質量200 g,温度 20℃の鉄製の容器に 60 ℃の水50gを入れた。し ばらくして熱平衡になったときの温度を[℃]とする。水の比熱は 4.2 J/(g-K), 鉄の比熱は 0.45 J/(g·K)である。 (1) 水が失った熱量を,tを含む式で表せ。 (2) 容器が得た熱量を, tを含む式で表せ。 (3) 熱の移動は容器と水の間だけで起こるものとする。熱平衡にな ったときの温度を求めよ。 単 (1) 熱 (1) 210(60 - t) [J] 「Q (2) 90(t- 20) [J] 水た 50 (3) 48 ℃ (2)熱 「Q 容 200 [4 熱の伝わり方 次の(1)~(3)の現象は, いずれも熱の伝わり方を示すものである。そ れぞれは,熱伝導, 対流, 熱放射のいずれか答えよ。 (1)寒い部屋でストーブに火をつけ室内全体の空気を温めるとき (2) コップにお湯を入れてコップが温められるとき (3) 日光で道路のアスファルトが熱くなるとき まとめ F (3) 熱 [4 (1) 対流 は 210 (熱伝導 よ ()熱放射 2) (1) 求める熱容量を C(JK] とする。熱容量の式「C = mc」に, 質量 m = 200 g, 比熱c= 0.38 J/(g·K) を代入して C= 200 × 0.38 = 76 J/K (2) 求める熱量をQのとする。熱量の式「Q= mc(T, - T)」に, 質量 m = 40g. 比熱c=D 4.2 J/(g·K), 温度差 T。 -T,= 5.0 Kを代入して Q=D 40 × 4.2 × 5.0 = 840 = 8.4 × 10°J (3) 求める比熱をc(J/(g-K)] とする。 熱量の式「Q = me (T,

化学の比熱の問題なのですが、なぜ公式の質量の部分に溶質の質量を加えて計算するのでしょうか？ 水であったら水の温度をあげるための熱量だから水だけの質量で良いような気がするのですが、、、 仮に溶質の質量を加えるとしても、溶質によって熱の加わりやすさが変わるから逆に質量だけでは正... 続きを読む

物理基礎の問題です。 解説付きだと嬉しいです！ お願いしますm(_ _)m

99480n 9000 1 701 Question 熱容量が84 J/Kの容器中に170g の水を入れ,全体の温度を(24,0°C とした。この中に,90.0 C に熱した質量(100g の金属球を入れたところ,全体の温度がQ7.0Qになった。金属の比熱を求めよ。ただし,熱は水,容器,金属球の間 だけで移動し,水の比熱を4.2VgK) とする。

比熱の問題です。 答えと解説があったら嬉しいです<(_ _)>

99480n 9000 1 701 Question 熱容量が84 J/Kの容器中に170g の水を入れ,全体の温度を(24,0°C とした。この中に,90.0 C に熱した質量(100g の金属球を入れたところ,全体の温度がQ7.0Qになった。金属の比熱を求めよ。ただし,熱は水,容器,金属球の間 だけで移動し,水の比熱を4.2VgK) とする。

比熱の問題です。 答えと解説お願いしますm(_ _)m

99480n 9000 1 701 Question 熱容量が84 J/Kの容器中に170g の水を入れ,全体の温度を(24,0°C とした。この中に,90.0 C に熱した質量(100g の金属球を入れたところ,全体の温度がQ7.0Qになった。金属の比熱を求めよ。ただし,熱は水,容器,金属球の間 だけで移動し,水の比熱を4.2VgK) とする。

分からないので詳しく教えて欲しいです。

ると,何℃になったか。水の融解熱を 6.0kJ/mol, 水1gの温度を1K 問1 ると、何℃になったか。水の融解熱を6.0kJ/mol, 水1gの温度を1k るのに必要な熱量(比熱)を 4.2 J/(g·K)とする。