特定の不適切な変更を理解することは、特にさまざまなプロセスを分析するときに熱力学に不可欠です。この記事では、異なる熱力学的シナリオで特定の不適切な変更を計算するために必要な手順について説明します。

特定のエントロピーは何ですか?

特定のエントロピーは、ユニット質量ごとのシステムにおける障害またはランダム性の測定です。 これは、熱力学の基本的な概念であり、熱力学の第二の法律で重要な役割を果たしています。

サーモダイナミクスのキーコンセプト

  • 熱力学的プロセス:熱と仕事の相互作用によるシステムの状態で起こる変更。
  • リバーシブルで不可逆なプロセス:リバーシブルなプロセスは、システムや周辺環境の変化を残さずにリバーシブルなプロセスをリバースできます。
  • 熱伝達: 1 つの目的かシステムからの別のへの熱エネルギーの動き。

特定のエントロピーの変化を計算する

1. 理想的なガスのため

理想的なガスの場合、特定のエントロピー(((デルタ))の変更は、次の式を使用して計算することができます。

] = cp * ln(T2/T1) - R * ln(P2/P1>])

どこ:

  • Δs = 特定のエントロピーの変更
  • cp =一定圧力で特定の熱
  • T1、T2 = 初期温度と最終温度
  • P1、P2 = 初期圧力と最終圧力
  • R = 特定のガス定数

2. フェーズ変更プロセスのため

フェーズ変更中、特定の不適切な変更は、物質の潜伏熱を使用して計算することができます。

] Δs = L/T

どこ:

  • Δs = 特定のエントロピーの変更
  • L = 潜水熱(相変化に必要な熱)
  • T = 相変化時の絶対温度

3. 一定した容積プロセスのため

一定のボリュームで発生するプロセスについては、特定の不適切な変更は、次の式を使用して決定することができます。

]= cv * ln(T2/T1)

どこ:

  • Δs = 特定のエントロピーの変更
  • cv = 一定したボリュームで特定の熱
  • T1、T2 = 初期温度と最終温度

特定エントロピー変化計算例

例1:理想ガス

次のパラメーターで理想的なガスを考慮してください。

  • cp = 1.005 kJ/kg・K
  • T1 = 300 K
  • T2 = 600 K
  • P1 = 100キロパス
  • P2 = 400キロパス

方式を使用して:

] Δs = cp * ln(T2/T1) - R * ln(P2/P1)

値の置換:

] = 1.005 * ln (600/300) - R * ln (400/100)

例2: フェーズ変更

液体から蒸気への水交換を2260 kJ/kgの蒸発の潜在熱と373 Kで考慮して下さい:

方式を使用して:

] Δs = L/T

値の置換:

]] = 2260 / 373

例3:定数処理

次のパラメーターを持つガスの場合:

  • cv = 0.718 kJ/kg・K
  • T1 = 250 K
  • T2 = 350 K

方式を使用して:

]= cv * ln(T2/T1)

値の置換:

] Δs = 0.718 * ln(350/250)

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特定のエントロピーの変化を計算することは熱力学的プロセスを理解するために不可欠です。理想的なガス、相変化、一定のボリュームプロセスに適した式を適用することにより、さまざまなシステムに不適切な変化を効果的に分析することができます。