平成２７年度科目岐阜工業高等専門学校専攻科電子システム工学専攻専門科目Ｍ群学力検査による入学者選抜（後期）熱力学１枚目受検小合２枚中番号計計 ※解答には単位を明記すること。１．質量 M[kg]，比熱 0.2kJ/(kg•K)の物体を 4K 昇温するのに要する熱量と等価な仕事を考える。昇温に要した熱量と等価な仕事を使って，この質量 M[kg]の物体を運動させるとき，以下の問いに答えなさい。 (1)物体を加速させた時に到達する速度を求めなさい。(10) 40 m/s (2) 物体を持ち上げた時に到達する高さを求めなさい。なお，重力加速度は 10m/s2 とすること。(10) 80m ２．質量 6kg，圧力 0.1MPa, 体積 1m3 の理想気体が加熱され，圧力 0.2MPa, 体積 1.5m3 となった。内部エネルギーの増加が 40kJ であったとき，エンタルピーの増加量ならびに比エンタルピーの増加量はいくらか。 (15) ∆H=240kJ, ∆h=40kJ ３．温度 T1[K]，質量 M1[kg]の水と，温度 T2[K],質量 M2[kg]の水とを混合した。水の比熱を c[J/(kg•K)] として，この時のエントロピーの増加量を求めなさい。(15) [K] ４．圧力 P1[Pa], 体積 v1[m3], 温度 T1[K]の理想気体（比熱比κ，ガス定数 R[J/(kg•K)]）を温度 T2[K] まで加熱した。この加熱が等圧加熱のときに生ずるエントロピー変化∆Sp[J/(kg•K)]と，等容加熱のときに生ずるエントロピー変化量∆Sv との比∆Sp/∆Sv を求めなさい。(10) [-] 平成２７年度科目岐阜工業高等専門学校専攻科電子システム工学専攻専門科目Ｍ群学力検査による入学者選抜（後期）熱力学２枚目受検小合２枚中番号計計 ※解答には単位を明記すること。５．上下方向に滑らかに滑るピストン付きのシリンダ・ピストン装置に，理想気体が封入されている。ピストンの質量 50kg, 断面積 0.02m2，大気圧 100kPa，重力加速度 10m/s2 として以下の問いに答えなさい。（１）シリンダ内の理想気体の圧力はいくらか。(10) 125kPa （２）理想気体を加熱したところ体積が２倍になった。このときの理想気体の圧力はいくらか。(10) 125kPa ６．温度 T1[K]，比熱比κ，気体定数 R[J/(kg•K)]の質量 1kg の理想気体を加熱して温度 T2[K]まで昇温した。この加熱がポリトロープ指数 n で表されるポリトロープ変化であるとき，以下の問いに答えなさい。 (1)理想気体が為す仕事を求めなさい。(10) [J/kg] (2)加熱量を求めなさい。(10) [J/kg]