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熱効率についての質問 https://news.biglobe.ne.jp/domestic/1128/jbp_161128_754...

gyg********さん

2017/10/2523:38:52

熱効率についての質問
https://news.biglobe.ne.jp/domestic/1128/jbp_161128_7541236234.html

ここにピストンを用いた図で熱効率の説明があります。疑問なのは、
まずピストンの中の気体(単原子分子とする)の圧力、体積、絶対温度、物質量をP,V,T,nとし、
気体定数をRとすると、この変化の最中外気圧は一定なので、
PV=nRTよりV/T=k(定数)となると思います。
高温熱源が加えた熱がQとして、これが気体のエネルギーの増加分ΔUと、気体がした仕事Q-ΔUに分かれるわけですが、
ΔUは(単原子分子気体がピストンに入っているとして)Tに比例し、Tが大きくなるほど大きくなります。
Q-ΔUはピストンの変位に比例し、右に進めば進むほど、つまりVが大きくなるほど大きくなります。
が、V/Tはkで一定です。つまり、あるちょうどよい(式を満たす)所でΔU、Q-ΔU、T,Vの値が決まると思います。
すると、熱効率e=W/Qであるので、熱効率の値も決まります。
という事は、ピストンの中に単原子分子理想気体が入っている場合、(物理でよくQやQ-ΔU等の値を明記した上でeを求める問題がありますが)計算をせずとも定数となると思うのですが、どうでしょうか?

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wha********さん

2017/10/2609:45:48

>PV=nRTよりV/T=k(定数)となると思います。
理想気体を考えているようでは問題外。
それに、時間的要素がないのも問題外。

今の熱力学では、時間発展型の内容は全く対象にされてないのです。・・・・

  • 質問者

    gyg********さん

    2017/10/2807:48:09

    理想気体だと考えます。時間的要素とは、何でしょうか?
    式から考えて、一定になると思いますが、何がおかしいのでしょうか。
    ある時間と、また別のある時間を状態方程式で比較する、
    方程式に時間変数は含まれていないからこれで良いのだと思ったのですが。

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