2013年のケース、午前13問についての再検討
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この投稿は最後にzwp997によって2015年6月4日12時50分に編集されました。2013年の問題である午前13問について再び議論するにあたり、個人的には、インターネット上の解決法は依然として間違っているように思えます。問題で求められているのは等熵膨張仕事であるため、掲示板内のすべての解法は実際の圧縮過程における軸仕事Wsを求めるものであり、これらは二つの異なる概念です。 △（PV）これこそが膨張仕事です。専門家のご意見をお願いします。元の問題：流量が88700Nm3/h、圧力が1135kPa、温度が40℃のエチレンガスがタービン内で膨張し、圧力が1054kPaになります。効率は0.75とし、断熱可逆膨張過程で計算されるエンタルピー差は0.0123KJ/kgです。この過程で生じる等熵膨張仕事（W）は、以下のうちどの値になりますか？（A）5.05 （B）283（C）53885 （D）16584.68 この問題に関する議論のスレッドがいくつか見つかりました。http://bbs.hcbbs.com/thread-1328998-1-13.html http://bbs.hcbbs.com/thread-1326627-1-36.html http://bbs.hcbbs.com/thread-1326263-1-20.html http://bbs.hcbbs.com/thread-1330037-1-27.html
ここに、私がはっきり理解できていない概念がいくつかあります。軸仕事Wsというのは膨張仕事のことでしょうか？体積仕事？軸仕事は間違いなく流動仕事ではない。他の場合、流動仕事は△（PV）となる。
まず、断熱可逆過程は等熵過程と呼ばれ、得られる仕事は等熵仕事と呼ばれる。Wid＝ΔH－TΔSであり、ΔS＝0なのでWid＝ΔH＝0.0123×(88700/22.4)×28kJ/h＝1363.76kJ/h＝378.82Wとなる。W＝0.75×Wid＝284W。答えは（B）
膨張仕事、体積仕事、流動仕事、軸仕事を区別して求めよ。
膨張仕事は体積仕事であり、流体の膨張過程において外部圧力P0と自身の体積変化量の積に抵抗するものである。流動仕事とは、流体が流れる過程において、研究対象となるのは、ある区間の流体の上流側と下流側の界面が、界面外の流体から受ける仕事の差値である。軸仕事は自己圧力エネルギーの尺度であり、直接計算することはできない。プロのアドバイス、この表現は正しいでしょうか。
達人に解説をお願いしますか？？？？達人はどこにいるのか。
あなたの言うことに同意します。断熱可逆過程とは等熵過程であり、求められる仕事は等熵仕事である。問題では、断熱可逆過程におけるエンタルピー差が0.0123kJ/kgであると与えられている。つまり、これに過程流体の質量を掛けたものが、問題で求められている等熵仕事（理論上の最大仕事量）なのだ。では、なぜ効率を掛ける必要があるのか？最後のステップで効率を考慮すると、それが実際の仕事量になるのか、それとも等エントロピー仕事なのか？
はい、理想的な状態で算出したからですが、実際には効率は0.75しかありません。
「断熱可逆過程」と「等熵過程」という2つの概念が完全に同義なのか、それとも一方の概念がもう一方の概念に含まれるが唯一ではないのか、知りたいですこの問題では、等熵過程には「断熱可逆過程」だけでなく、他の等熵過程も含まれるのでしょうか？このとき、等エントロピー過程は実際の過程仕事である。そうなのでしょうか？全く理解できません。
「断熱可逆過程」は必ず「等熵過程」である！逆に、等熵過程が必ずしも断熱可逆によって生じるわけではなく、他の過程からも得られる！
等熵過程にはどのようなものがありますか、先生？アドバイスをお願いします。
この問題はうまく作られていない。「効率0.75」というのは、おそらく等熵膨張仕事の後にタービンがモーターに出力する仕事のことだろう。直接、出力される軸仕事を計算するよう求めることができる。
この問題は、理想気体の断熱可逆膨張過程で計算すると、効率が非常に高くなる。現在、エンタルピー差が0.0123KJ/kgであるため、効率は0.75にはなり得ない。
この問題は定常流系として、Q=Deta H+Wとなり、Q=0の場合、W=-Deta H=0.0123KJ/Kgとなる。また、W=0.0123*(88700/22.4)*28KJ/h=1363.76KJ/h=378.82Wであり、W=0.75*Wid=284Wとなる。（B）を選んでも結果は同じである。