タグ付けされた質問 「thermodynamics」

熱力学のさまざまな法則、エネルギー形態の別の形態への変換または移動に関する質問。主に流体の加熱または冷却に限定されません。

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可動部品のない空気圧縮機を構築することは可能ですか?
可動部品のない空気圧縮機を物理的に構築することは可能ですか?私は、可動部品なしで空気を圧縮することができ、静止状態で動作する熱力学サイクルを想定しています。圧縮係数に1(1.1、2、100 ...)よりも大幅に大きい限り、圧縮係数に制限はありませんが、設計は実現可能でなければなりません。 可動部品がないことは大きな制約です。これは、ピストン、クランクシャフト、および時間とともに摩耗する他の複雑なメカニズムが存在しないと解釈できます。いくつかの可動部品が必要な場合、最低のメンテナンス要件で、最低限必要な可動部品は何ですか?

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空のフィールドの風車。なぜ木がないのですか?
私は風車が一般的に木がなく空の畑に建てられていることに気づきました、そしてなぜ私は疑問に思っていました... 風車は一般的に木よりもはるかに背が高く、木は実際に流れに影響を与えないと想像できます(写真を参照)。 しかし、これが周囲に何もない、または周囲に多くのスペースを無駄にする他の何かがある理由ですか?そして、最初の図の速度プロファイルは現実的なものですか? 外部対流の理論を検索すると、プラトー上の流れの速度プロファイルは次のように なります。2番目のケースでは、障害物がある場合、速度は高くなりませんか?それとも、障害物が流れを減衰させる多孔質媒体であるためでしょうか?そして最後に、地球レベルの速度プロファイルはそのように見えますか?それには本当に起源があるのか​​、それともずっと乱流なのか?

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ポンド力(lbf)vsポンド質量(lbm)
与えられた: 私の熱力学のテキストは次のようになります。 SI単位では、力の単位はニュートンである(NNN)、及び力の質量加速するために必要に応じて、それが定義されている1⋅kg1⋅kg1\cdot kgの速度で。英語のシステムでは、力の単位はポンド力()であり、(1 slug)の質量を速度で加速するのに必要な力として定義されます。。あれは...リットルBF32.174⋅Lbは、M1⋅FT1⋅ms21⋅ms21\cdot\frac{m}{s^2}lbflbflbf32.174⋅lbm32.174⋅lbm32.174\cdot lbm1⋅fts21⋅fts21\cdot\frac{ft}{s^2} 1⋅N=1⋅kg×1⋅ms21⋅N=1⋅kg×1⋅ms21\cdot N = 1\cdot kg\times1\cdot\frac{m}{s^2} 1⋅lbf=32.174⋅lbm⋅×1⋅fts21⋅lbf=32.174⋅lbm⋅×1⋅fts21\cdot lbf = 32.174\cdot lbm\cdot\times1\cdot\frac{ft}{s^2} 質問: 32.2 f tの重力による丸められた海面加速度がある場合のように、STP条件またはそれに近い場合など、すべての実用的な目的のため(101⋅k個のPA)、私は考えることができ、LはBのF次のように...32.2fts232.2fts232.2\frac{ft}{s^2} (101⋅kPa)(101⋅kPa)(101\cdot kPa)lbflbflbf W=1⋅lbf=1⋅lbm×32.174⋅fts2W=1⋅lbf=1⋅lbm×32.174⋅fts2W=1\cdot lbf=1\cdot lbm \times 32.174\cdot\frac{ft}{s^2} その質量を有する物体の重さのためにとしてSI単位で(また、海面での)...1⋅kg1⋅kg1\cdot kg W=9.81⋅N=1⋅kg×9.81⋅ms2W=9.81⋅N=1⋅kg×9.81⋅ms2W=9.81\cdot N=1\cdot kg\times9.81\cdot\frac{m}{s^2} はいまたはいいえ、なぜですか?

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冷蔵庫に屋外に部品がないのはなぜですか?
冷蔵庫の一部がエアコンのように屋外にあるのはなぜだろうといつも思っていました。 暖かい天候では、部屋を暖めることを避けるために、ACユニットのようなコンデンサーを屋外に置くのが理にかなっているように思われます。寒い気候では、コンデンサーを外側に置いてより速く冷却する方がはるかに効率的だと思われます。コンデンサーがまだ屋内にあるのはなぜですか? まず、これはいくつかの場所に存在しますか?私は個人的にそれを見たことがありませんか?たぶん、大規模な商業用の冷蔵庫/冷凍庫ですか? そうでない場合、コストは単に利益を上回るでしょうか?外部に別のコンデンサーを設置するよりも、冷蔵庫がわずかに加熱した後にACで部屋を冷やす方が安価ですか?寒い気候では、冷蔵庫は効率的なスペースヒーターとして機能するので、コンデンサーを外に置いても実際にはどこにも行きませんか?費用/便益分析が行われたかどうかを確認したいと思います。 最後に、それは単なる便利ですか?冷蔵庫を移動させ、プラグを差し込むだけで完了しますか?

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発電所の負荷勾配を制限するものは何ですか?
各発電所には負荷勾配特性があり、所定の時間枠で発電機の出力をどの程度まで変更できるかを記述します。文献を読んで、例えば、ガスタービン発電所は石炭を一次エネルギーとして使用するものよりも非常に高い負荷勾配を持っていることを知っています。 ただし、プラントのどの部分が負荷勾配に最も寄与しているかの説明は見つかりません。石炭火力発電所のように工場が関与していないため、ガス火力発電所は出力をより速く変更できると想像できますが、その勾配は正確にどこから来るのでしょうか? より具体的に:の負荷勾配を構成するもの ガスタービン発電所、 亜炭(褐炭)発電所 bit青炭発電所 原子力発電所? そして、なぜ褐炭とbit青炭の発電所に違いがあるのですか? 本に名前を付けることができたら、詳細を読んでとてもうれしいです。これらの植物がどのように機能するかを説明した本を何冊か読んだことがありますが、負荷勾配を作成または制限するものについては言及していません。

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動く空気が寒いのはなぜですか?
私は熱力学のクラスを受講していて、次の質問がありました。私は教授に直接尋ねるつもりでしたが、簡単な答えの馬鹿げた質問のように思えます。 空気がパイプを流れるとき、その停滞エンタルピーは変化しません。カロリー的に完璧なガスの場合、エンタルピーは温度とともに直線的に変化します。 h=cpTh0=constant=h+12u2h0=constant=h+12u2h_0 = \text{constant}= h + \frac12u^2 h=cpTh=cpTh = c_pT 空気を見てみましょう。空気は一定圧力で比熱を持ちます。室温の空気は約です。風速は通常未満です。 300 K15m個1000 Jkg⋅K1000 Jkg⋅K1000\ \mathrm{\frac{J}{kg\cdot K}}300 K300 K300 \text{ K}15 ms15 ms15\ \mathrm{\frac{m}{s}} 方程式を書き換えると、次のようになります。 1000JcpT0=cpT+12u2cpT0=cpT+12u2c_p T_0 = c_pT + \frac12u^2 300000J1000 Jkg⋅K⋅300 K=1000 Jkg⋅K⋅T+12(15 ms)21000 Jkg⋅K⋅300 K=1000 Jkg⋅K⋅T+12(15 ms)21000\ \mathrm{\frac{J}{kg \cdot K}} \cdot 300 \text{ K} = 1000\ …

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オゾンに対する脅威が宣言される前に、スプレー缶にフレオンが使用されたのはなぜですか?
過去に、スプレー缶(エアゾール缶)にフレオンが入っていたと聞いています。モントリオール議定書は、オゾン層への影響によりフロンの使用を違法にしていることがわかりましたが、そもそもフロンが使用された理由はわかりません。冷凍システムにおけるその役割は理解していますが、スプレー缶の機能は見当たりません。 それでは、なぜ誰もがスプレー缶にフレオンを使用するのでしょうか、その貢献は何でしたか?何とかして内部の圧力に影響を与えたと思いますが、それは単なる推測です。

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マイクロボロメータ(IRカメラ)はどのように機能しますか?
現在、IRカメラとの最初の出会いにつながったプロジェクトを行っているので、IRカメラの動作について非常に興味があります。具体的には、次のことを知りたい 熱はどのように電気信号(電流または電圧)に変換されますか? IRカメラのスペクトル帯域幅はどのように明確に定義されていますか? なぜIRカメラはカラービデオカメラよりもはるかに高価なのですか?(カラーカメラにはIRサプレッサーがありますよね?) 「通常の」IRカメラと放射測定カメラとの違いは何ですか? 最大400℃の温度を検出できるIRカメラと比較して、最大1000℃の温度を検出できるIRカメラの違いは何ですか?

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内燃機関からエネルギーを回収する熱電技術
背景: 自動車では、唯一の1 / 3ポテンシャルエネルギーの燃料には、機械的エネルギーに変換され、エネルギーの大部分は熱として失われます。 この失われたエネルギーを回復するための以前の試みがありました。1990年代初頭、ポルシェはプロトタイプの段階を経ない自動車用熱電発電機(ATEG)を開発しました。現在、ポルシェモータースポーツは、ルマンシリーズレースカーで熱エネルギー収集システムをテストしています。 ポルシェの研究に加えて、GMはFuture Tech、LLCと協力しています。内燃機関からエネルギーを回収するために熱電技術を使用するというアイデアを探求します。BMWなどの他の自動車メーカーもこの技術を検討しています。 現在、 小型車は約150 W フルサイズのトラックは約500 W この技術をうまく実装できれば、ラジエーター、ウォーターポンプ、オルタネーターなどのコンポーネントが効果的に作業負荷を軽減するか、システムから削除されるため、内燃機関への負荷が軽減されます。 質問: グリーンテクノロジーへの関心の高まりに伴い、熱電技術を使用した内燃機関からのエネルギーハーベスティングの実施を妨げている効率のほかに、技術的な障壁がありますか? 参照: 出力電圧と開放電圧のどちらに一致するものを使用する必要がありますか? 自動車用の熱電技術の利点 熱電発電機の約束と問題 自動車用ThermoElectricGenerator(ATEG)のモデリング 車のオルタネーターを交換し、MPGを改善する熱電装置 ターボ過給ディーゼルエンジンの熱電発電機 ケタリング大学の研究者は、ゼネラルダイナミクスと協力して、推進システムの未使用の熱エネルギーを有用でクリーンなエネルギーに変換しています ポルシェ919ハイブリッドルマンレーサーは、熱として無駄にされるガソリンのエネルギーの3分の2を追いかけます オルタネーターを熱電発電機またはTEGに置き換えようとするドイツ人 ポルシェ919ハイブリッドLMP1ルマンプロトタイプ... 脚注 提案の重複は関連するが、それでも明らかに異なるされています。内燃エンジンから回復するために利用可能なエネルギーの規模は、ビデオカードのGPU内よりも大幅に大きくなります。そのため、規模の経済は異なり、異なるソリューションが可能です。

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すべての圧力-体積プロセスはポリトロピックですか?
熱工学の本で、「プロセスはポリトロピックです」と読んだとき、圧力-体積プロセスに関する情報を探していました。PVn=constantPVn=constantPV^n = \text{constant} 実際のプロセスがこのモデルに従っていることをどのようにして知ることができますか?この熱工学、圧力体積などに関連するすべてのプロセスは、実際にはポリトロピックですか? そして、そうでない場合、そのモデルがいつ有効であるかをどのように確認できますか?

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家庭の湿度は外よりもはるかに高い
私たちは2年前の2階建てのタウンハウスを持っています: 壁のグラスファイバー断熱材; 外壁の発泡ボードの下のタイベック防湿層; 屋根裏部屋に吹き付けられたセルロース断熱材; 外の漆喰; 冷凍サイクル空調。 私たちはアリゾナ州フェニックス(砂漠気候)に住んでおり、室内の湿度レベルは常に外よりも20%〜35%高くなっています。夏の間、ダンパーが完全に開いていても、湿度は常に80%(70%ではない)を超えています。非常に湿度が高く、タイル張りの床が汗をかいていました。 室内の植物や水の特徴はありません。乾燥機の通気孔は機能しており、バスルームからの排気ファンは屋根を通して外部に排出されます。異常な天井保管庫はなく、空気をかき混ぜるための天井ファンがあります。私たちのユニットはエンドユニットなので、防湿壁のない隣接するタウンハウスと1つの共有壁があります。 湿度源の根本的な原因を特定するための保証作業に、ビルダーを深く関与させました。私たちは試しました: ACブロワーモーターを減速して、空気中の水を凝縮させます。 赤外線カメラ(FLIR)で水漏れを探す。 ひさしの通気口の閉塞を探します。 サーモスタット(Ecobee)の調整。 流量計のフードで内部の通気孔を調整することにより、空気の流れのバランスを調整します。 エアコンの冷媒サイクル圧力の調整; ダンパーを完全に開いて、乾燥した空気を入れます。 -60分のサイクルで30分間稼働するように排気ファンを増やします。 問題は解消されておらず、次に何をすればよいかわかりません。家全体の除湿機を設置したり、屋根裏換気を追加したりする前に、他に試してみたいことはありますか? 時間の経過に伴うRHの傾向についてどう思いますか? また、家は1日あたり約350パイントの水(ASHRAE)の心理測定図を標高で修正する必要があるとおおまかに計算しましたが、HVAC会社はACシステムが適切に動作しており、ACが77パイントの水を除去すると測定しました1日あたり。私は家全体の除湿器が一般に1日あたり最大100パイントを取り除くことを読んだ。コストを抑制しながら屋根裏部屋を最適に換気する方法についての推奨事項は何ですか? 歴史的な屋内RHおよび温度。限られた屋外データを含む


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比熱が温度によって変化するとき、どのように熱エネルギーの変化を計算できますか?
多くの材料には、特に温度変化が大きくなるにつれて、温度とともに変化する比熱があります。この場合、オブジェクトが受け取る熱エネルギーをどのように計算しますか?開始温度または終了温度で比熱容量を単純に使用できますか?

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キャビテーションと沸騰を異なる現象として根本的に区別するものは何ですか?
キャビテーションと沸騰は、どちらも液体内に蒸気の気泡が突然現れる現象であり、どちらの場合も、局所静水圧が流体の蒸気圧よりも低いときに発生しますが、必ずしもそうではありません同じこと。 で、水中での電気加熱素子のこのビデオ、午前1時00分および2時間の迅速なバブル崩壊によって生成される音が大声と大声なるが、いくつかの目に見える気泡があります。この音を生成するプロセスは、沸騰またはキャビテーションと見なされますか?違いは何ですか? 関連する質問に対する暫定的な回答を別のSEサイトに残しました。サブ冷却された推進剤は(実際に)どのようにターボポンプ内のキャビテーションを減らし、供給をより簡単にしますか?「キャビテーションが沸騰している」という主張から始まる質問への答えを受け入れることができませんでした。 それらは関連していますが、キャビテーションと沸騰を根本的に異なる現象として区別するものは何ですか?

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コンピュータグラフィックスカードから熱電エネルギーを収穫する
CES2015の間、有名なグラフィックプロセッサユニット(GPU)メーカーが新しいGPUを発表しました。これらのGPUは、プロセッサを冷却するために複雑な熱管理を必要とします。ほとんどのGPUアクセラレータカードメーカーは、今日の高度なテクノロジと比較して、基本的な熱管理テクノロジを使用する新しいグラフィックアクセラレータカードを開発しています。グラフィックスアクセラレータカードの次の画像に見られるように、私たちのほとんどは、この不要な熱エネルギーを管理するファンとしてこのテクノロジーを知っています。 この無駄な熱エネルギーを有用な電気エネルギーに変換するためにエンジニアはどのような障壁を克服する必要がありますか? 以下は、GPUカードの温度プロファイルです。 参照: 排気ガスで動く熱電発電機 小型熱電発電機 熱電技術の概要 カスタムの自動ファン速度設定でビデオカードの寿命を延ばす

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