11年の問題集 第10問 物理化学の問題
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この投稿は最終的にforrestwongによって2016年7月16日18時02分に編集されました。容量が0.35m3の空の容器内の真空圧力は0.1kPaであり、容器のバルブを素早く開けることで大気中の空気が容器内に取り込まれ、最終的に容器内の圧力は大気圧と均衡します。吸気過程では、常にタンク内の温度を大気温25℃と同じに保つ。空気表（温焓図）から、初期状態の25℃、0.1kPaにおける空気の内部エネルギー値は220kJ/kgであることがわかる；終了状態での25℃、101.325kPaにおける空気のエンタルピー値は300 kJ/kgで、空気の分子量は28.97です。この空気の吸込み過程において、系が環境に放出する熱量（kJ）は、以下のうちどの数値か？ヒント：1.空気の吸込み過程は瞬間的な動的過程であり、気体の等温等エントロピー過程として考える； 2. 空の容器内の空気質量はゼロとみなす。（A）33 （B）91 （C）124 （D）395解：吸気ガスを系として分析する。ガスは吸気と膨張の2つの過程を経る。
第1の過程：等温等エントロピーのため、Q1=0。
第2の過程（初期状態と終期状態が同じ）：△U=0 なので、Q2=W。
△H2=0 なので、W=△(PV)=H-U=300-220=80 KJ/kg。
V=0.35 m³、P=101.325、T=298、M=28.97である。
PV=RTm/M より、m=0.4146 kgとなる。
Q=Q1+Q2=-W=-0.4146×80=-33.168 KJ。
では、W=△(PV)=H-Uはどのようにして導き出されるのでしょうか？？？ありがとう
私の問題解決の手順は次の通りです。開放系であるため、定常流系の熱力学の第一法則、すなわちδh=q+wを適用します。系に軸仕事がないため、δh=q=h2-h1=h2-u1=80となります。Q=Q1+Q2=Q2=m*q=pv/rt*M*q=33.176kJとなります
実はこの問題は化学熱力学の問題で、一般化された熊の方程式を使って解く必要があります！ この画像、送信できたかわからない！かなりはっきり書いてあるはずです！
画像がアップできない！ 要するに、d[m(U+u²/2+gZ)=Σ(H+u²/2+gZ)δm+δQ+δW-pdV（これだけのギリシャ文字が表示できるかわからない）ということです。この問題は定常流ではないため微分式を用い、軸仕事や体積仕事、運動位置エネルギーの変化がない場合、積分によりm(終)U(終)-m(初)U(初)=m(入力)H(入力)-m(出力)H(出力)+Qとなります。問題の条件からm(初)=0、m(出力)=0、m(終)=m(入力)となり、これを簡略化するとmU(終)=mH(入力)+Qとなります。Qが負の値を示すことは、系が熱を放出していることを意味します！
兄貴、こんにちは。見えないんですが、画像をもう一度送ってもらえますか？ありがとう。
送れない！そのまま手順を書いてしまえ！今度は分かったでしょう！他の解法もすべて答えは得られる！しかし詳しく言えば、すべて間違っている！
この式はどうやって導かれたのでしょうか？導出過程を書いていただけますか。最初のステップがわからないんです。お願いします、ありがとうございます