Free Printable 第二章　熱力学第一法則

1.

熱力学第一法則の式は

a)

ｄQ=ｄU+PdV

b)

ｄQ=ｄU-ｄH

c)

ｄQ=ｄH+ｄU

d)

ｄQ=ｄH+pdV

2.

気体が外部から100ｋJの熱を受け，70ｋJの仕事を外部に対して行った。内部エネルギーの変化量を求めよ。

a)

170[kJ]増加

b)

30[kJ]減少

c)

30[kJ]増加

d)

170‘[kJ]減少

3.

内部エネルギーは1サイクルの中では

a)

減少する

b)

増加する

c)

変化する

d)

変化しない

4.

ピストンを持つシリンダーに理想気体が充填されている。この理想気体に1.00ｋJの熱量を与えるとき，理想気体が等温変化する場合について内部エネルギーの変化及びピストンが外部になす仕事を求めよ。ただし，シリンダーとピストン間の摩擦は無視できるものとする。比熱比1.4とする。

a)

ｄU=０[kJ]、ｄW=０[kJ]

b)

ｄU=1.00[kJ]、ｄW=1.00[kJ]

c)

ｄU=０[kJ]、ｄW=1.00[kJ]

d)

ｄU=1.00[kJ]、ｄW=０[kJ]

5.

ピストンを持つシリンダーに理想気体が充填されている。この理想気体に1.00ｋJの熱量を与えるとき，理想気体が等容変化する場合について内部エネルギーの変化及びピストンが外部になす仕事を求めよ。ただし，シリンダーとピストン間の摩擦は無視できるものとする。比熱比1.4とする。

a)

ｄU=1.00[kJ]、ｄW=０[kJ]

b)

ｄU=1.00[kJ]、ｄW=1.00[kJ]

c)

ｄU=０[kJ]、ｄW=1.00[kJ]

d)

ｄU=1.00[kJ]、ｄW=-1.00[kJ]

6.

工業仕事についてこれらのことから正しいものを確認せよ。

a)

開いた系

b)

閉じた系

c)

内燃機関

d)

ガスタービン

e)

W＝∫-VdP

7.

ある気体が、準静的に変化したとき、圧力ｐと比容積ｖとの関係が $p=av^n$ であった。このとき絶対仕事と工業仕事の関係を求めよ。ただし、a、ｎは定数とする。

a)

$W_{t12}=W_{12}$

b)

$W_{t12}=nW_{12}$

c)

$W_{t12}=-nW_{12}$

d)

$W_{t12}=\left(n-1\right)W_{12}$

8.

系への流入、系からの流出エネルギーの式、ならびに工業仕事Wtを求める式を導きなさい。ただし、位置エネルギーは無視できるものとする。

a)

$W_t=m\left\{\left(h_2-h_1\right)+\frac{1}{2}\left(\omega_2^2-\omega_1^2\right)\right\}-Q_{12}$

b)

$W_t=m\left\{\left(h_2-h_1\right)+\frac{1}{2}\left(\omega_2^2-\omega_1^2\right)\right\}+Q_{12}$

c)

$W_t=m\left\{\left(h_1-h_2\right)+\frac{1}{2}\left(\omega_1^2-\omega_2^2\right)\right\}-Q_{12}$

d)

$W_t=m\left\{\left(h_1+\frac{1}{2}\omega_1^2\right)-\left(h_2+\frac{1}{2}\omega_2^2\right)\right\}-Q_{12}$

9.

比エンタルピー3000ｋJ/kgの燃焼ガスがある流量1.00kg/ｓ、速度900ｍ/ｓガスタービンに入り、比エンタルピー2500ｋJ/kg、速度で300ｍ/ｓで流出する。タービンから放熱損失が毎秒100ｋJとすると工業仕事はいくらか。

a)

180.4 [kW]

b)

360.4 [kW]

c)

760.0 [kW]

d)

0 [kW]

10.

圧縮機に気体が比エンタルピー280ｋJ/kg、速度50㎧で流入し、加圧されて、比エンタルピー450ｋJ/kg、速度100㎧で流出する。圧縮する気体の質量を360kg/ｈとした場合、圧縮に要する動力を求めなさい。ただし、供給動力の2％は放熱損失として失われるものとする。

a)

$W_t=144.9\left[kW\right]$

b)

$W_t=400.0\left[kW\right]$

c)

$W_t=56.5\left[kW\right]$

d)

$W_t=17.7\left[kW\right]$

第二章　熱力学第一法則

Total questions: 10

Worksheet time: 27mins

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