熱力学的平衡と準静的過程熱力学的平衡 – – – – 熱平衡力学的平衡相平衡化学平衡準静的過程 – 右のような波が立たない過程同じ断熱膨張でも・・・非平衡過程準静的過程準静的過程における閉じた系の熱力学第１法則熱力学第１法則 dU  Q  Fdx 準静的過程では F  pA ゆえに dU  Q  pdV 状態１から状態２の変化では U 2  U1  Q12  2 1 pdV 開いた系の熱力学第１法則定常流動系と質量保存則 a m f m e m 流動仕事とエンタルピー流体が押し込まれることによってもたらされる仕事（流動仕事） L f  Fx  pAx  pV 全体では E t  U  pV  m 2 2  m gh エンタルピー H  U  pV 定常流動系のエネルギー保存則定常流動系の熱力学第１法則 Et 2  Et1  Q12  L12 ( H 2  m 2 2 2  mgz2 )  ( H1  m12 2  mgz1 )  Q12  L12 単位時間あたりのエネルギー保存則 2 2  m (h2  h1 )    Q  L 12 12  2  1 2   g ( z 2  z1 )  絶対仕事と工業仕事（運動エネルギーとポテンシャルエネルギーが無視できるとき） 2 l12    vdp 1 定常流動系における熱力学第１法則 h2  h1  q12  l12 閉じた系の熱力学第１法則と比較すると  u2  u1  q12  p2v 2  p1v1  l12  2 2 1 pdv 2 1 pdv  l12 1 pdv  p1v1  p2v 2 工業仕事（補）左の定常流動系におけるトータル仕事 l(a)  l(b)  l(c)  2 1 pdv  p1v1  p2v 2 2    vdp 1 問１３ある機械に気体が2.0 kg/s の質量流量で連続的に流入し，同じ質量流量で排出されている．機械が周囲から 10.0 kW の割合で熱を得て周囲に 16.0 kW の割合で仕事をしているとき，機械の出入口での気体の比エンタルピー差を求めよ．ただし，出入口での気体の運動エネルギーおよび位置エネルギーの差は無視できるとする．問１４先の問１３において，機械の出入口における気体の圧力と比容積はそれぞれ下表の価であった．出入口における気体の比内部エネルギーの差を求めよ．圧力比容積入口出口 0.20 MP a 0.15 m3/kg 0.04 MP a 0.40 m3/kg 問１６（問2２も）容積 V [m3]の変形しない容器内にm [kg]の気体が入っている．容器内の気体にQ [J]の熱を加えたところ，圧力がp1 [Pa]からp2 [Pa]に，温度がT1 [K]からT2 [K]に変化した．定容比熱，気体の比内部エネルギー変化，比エンタルピー変化を求めよ．問１５改気体の断熱変化において，圧力 p [Pa]と比容積 v [m3/kg]の関係が次式で与えられているとすると． pv1.4 = 一定 1.0 kgの気体が閉じた系で断熱変化し，圧力 0.2 MPa，比容積 0.07 m3/kgの状態から圧力 0.1 MPaになる際に周囲になす絶対工業仕事を計算せよ．試験の注意電卓が必須教科書の演習２章まで含む（ただし【2・4】除く）教室は３３０１，３３０２