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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ランキンサイクルでは、タービンがポンプが消費するよりも多くの電力を生成しますか?
ランキンサイクルには、水が沸騰して過熱蒸気になるボイラーがあります。入力にはより多くの水を送るポンプがあり、出力には圧縮蒸気のエネルギーを拾うタービンがあります。 蒸気圧はタービンとポンプに対してほぼ同じです。ボイラーセクションの圧力。 ポンプをバックアップして強制的に逆回転させる代わりに、蒸気がタービンに動力を供給するのはなぜですか?-まあ、これはシンプルで、ポンプに電力が供給されます。しかし、どうしてタービンはポンプが取るよりも多くの電力を生み出すのでしょうか?結局のところ、ポンプはタービンを推進するのと同じ圧力に打ち勝ち、蒸気として排出されるのと同じ量の水を供給する必要があります。デバイスの重要な要素が不足しています。それは何ですか?

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どちらが良いですか:車のフロントガラスを冷風または熱風で曇らせますか?
だから、フロントガラスがぼやけた寒い夜に運転していたときに、この経験がありました。ドライバーマニュアルで熱風を回すとすぐに消えると言っていましたが、助手席にいた友人が冷風も効くと言っていました。私たちはACをオフにして、その事実を再体験しました。私はクロノメーターを得て、両方の状況の時間を得ました。熱風と冷風による曇り止めで、それらの間に本当に小さな差がありました。熱力学の観点からこれをどのように説明できますか?

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エアコン/除湿機は廃熱を廃水中に排出できますか?
私が正しく理解していれば、エアコンと除湿機はどちらも排熱を排出しますが、どちらも排熱を排出します。知りたいのですが 現在、排気水から熱を排出するエアコンや除湿機は製造されていますか? そうでない場合、これが実行できない工学的または物理的な理由はありますか? 使用例:私は現在、天気が常に暑くて湿度が高い場所に住んでいます。現在の住居は、内部の熱と湿度を下げるための唯一の実行可能なオプションが次のようになるように構成されています。 エネルギー効率の悪い外付けエアコン(私の住居の外にありますが、私の住居に接続されています)は、湿度の低下には効果がないようです。 排気するエネルギー効率の良い内部除湿器 住居への廃熱 開いた貯水池(私は飲用にろ過します)に水を排水します。 私が欲しいのは私の除湿機のような内部ユニットですが、代わりに次のようになります: 廃水を冷却に使用します。 その温かい水を閉じた断熱された貯水池に排出します {サウンドアラーム、シャットオフ}リザーバーが(現在と同じように)満たされたとき、または過熱したとき 次に、外のリザーバーを取り外して空にします。

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オーブンを構築するために使用された場合、エンジニアリングレンガは爆発しますか?
私はピザオーブンを構築しています。そのために、大量のエンジニアリングレンガを購入しました(これらではありませんが、類似しています)。それらには、垂直方向に5つの穴があり、各穴は2x6x6.5 cm(80 ml)で、両端と分割壁の厚さは2 cm、高さは6.5 cmです。 オーブンが燃焼すると、約500°Cに達します。レンガの石積みとして良質の固いコンクリートを使用すると、穴の端が密閉されます。空気が加熱されると、内部の圧力によって、セラミック製の爆弾になり、調理用ピザが作られるのではないかと心配しています。かなりエキサイティングな体験です。 それは起こりそうですか?500°Cで80 mlの空気がレンガに及ぼす圧力を計算するにはどうすればよいですか?

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ガスタービンまたは航空機エンジンの効率
ウィキペディアから取得した以下に示すものなど、最新の航空機エンジンは、流れの温度を上げるために、タービン(または複数)とその間の燃焼室によって駆動されるいくつかのコンプレッサーステージで構成されています。 一般に、製造業者と設計者は、効率向上のために圧縮比と燃焼温度の増加に焦点を当てています。 私の質問は、完全なガス、エネルギー損失や摩擦がないこと、一定の入口温度と速度などの単純化した仮定の下で、この熱力学的サイクルの効率をどのように評価するのですか?圧力または温度の上昇による効率の向上をどのように定量化できますか?

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故障の空調モード
エアコンと考えられる故障モードについて質問があります。 最近、家にNestサーモスタットを設置しました。私は、エアコンのコンプレッサーを1つの長い期間ではなく、複数の短い期間オンにすることを好むように思われることに気づきました。これは私に考えさせました... 1)これにより、エアコンのスターターコンデンサが通常よりも早く停止します。 2)なぜ彼らはこのような制御システムを作ったのかしら。 これが私の思考プロセスです: ACコンプレッサーは事実上、非線形の一定Qソース(つまり、技術的に関連する温度差の関数である)で(フレオンを圧縮することにより)エネルギーをポンプに送り込み、エネルギーが入るまで加熱されます。 (圧縮から)は(ブロワーによって)出て行くエネルギーに等しい)。 これを継続的に実行すると、コンプレッサー自体は非常に高温になり、常に最高温度で実行されます(高温でのコンプレッサーの効率低下とコンプレッサーの対流冷却の間のクロスオーバーポイント)。 。少しずつ作業すると、コンプレッサーの温度を下げることができます。 スターターコンデンサーは$ 100の厄介なコンデンサーですが...コンプレッサーの寿命が近づくと、ACを効果的に合計できます。 それで、コンプレッサーの摩耗のどれくらいが過熱によるのですか?これは実際にかなりの違いを生むのでしょうか、それともNestがスターターコンデンサを不必要に食べているのでしょうか。

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外部作業を必要としないスターリングエンジンで駆動するヒートポンプ
あるシステムから別のシステムへ、別のシステムへ熱を移動させることについて、理論上の限界を検討していました。温度が$ T_1 $と$ T_2 $の2つのシステムがあり、それぞれ$ T_2>であることはよく知られています。 T_1 $それからあなたは温度$ T_2 $でシステムに熱を伝達する仕事を提供する必要があります。さて、その仕事は私たちが説明しないことにしたいくつかの異なる熱力学的プロセスから来ています。しかし、それを除外することは、最初に作業を抽出し、それをシステムの$ T_2 $にダンプしなければならないため、実際には理想的な解決策を妥協することになります。 これにより、$ T_1 $、$ T_2 $、および$ T_3 $の3つのシステムを検討しました。$ T_1< T_2< T_3 $とします。外部の仕事の源はありません。無限熱容量の限界で、$ T_3 $でシステムに供給された熱と$ T_2 $でシステムから抽出された熱の間の比が最適な可逆の場合であることがわかります。 $$ \ eta = \ frac {T_3} {T_2} \ frac {T_2 - T_1} {T_3 - T_1} $$ 導出については以下を参照してください。したがって、少なくとも原則として、人は提供する作業を必要とせずに、2つの異なる温度で外部環境を使用して住宅を暖房するヒートポンプを構築できます。例えば。冬には、地面近くの外気温は-10°Cになることがありますが、地下のいくらかの深さでは10°Cになることがあります。 問題はそれを実際にどのように実現するかです。おそらくスターリングマシンが必要になるでしょう。現実的な環境で単位時間あたりに環境から取り出せる熱量について、何を期待できますか。 効率式を導き出すために、温度$ T_1 $と$ T_2 …

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オットーサイクル効率
12 cmのボアと50 cmのストロークを持つ単一シリンダーを装備した2ストロークエンジンは、オットーサイクルで動作します。圧縮行程の開始時の空気は100 kPa、25℃です。サイクルの最高温度は1100℃です。PGモデルを使用します。 クリアランス容量が1200 ccの場合、効率はどうなりますか? Eqnを使用: 50.2%を取得し続けていますが、Mastering Engineeringが間違っていると言っています。これでエラーが発生しますか?道に迷いました。1 − 1r0.41−1r0.41-\frac{1}{r^{0.4}} V 1 = 6854.84で、V 2が1200であるため、圧縮率は5.71239 になります。適切な圧縮率は必要ありません。 。

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砂はポットインポット冷蔵庫で何をするのですか?
ウィキペディアの記事 ポットインポット冷蔵庫 外鍋の砂はどういうわけか冷蔵庫の冷却効率に影響を与えるという。私は砂がこの状況で何をするのか理解していません。 たとえば、外側の鍋に水を入れることと外側の鍋に水と砂を入れることを比較します。これらは冷却効率にいくらかの大きな違いがあるでしょうか、それは内鍋、中間層と外気の間でどれくらい速く熱が伝達されるかを意味しますか?

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断熱方程式の妥当性
$ p \ cdot V ^γ= \ mathrm {const。} $は、可逆的可逆過程に対してのみ有効であり、非可逆的可逆過程に対しては有効ではありません。 今日、私は上記のように客観的な質問をしていて、「任意の断熱プロセス」という選択肢を選びましたが、答えは「唯一の可逆的断熱プロセス」でしたが、私はその理由を理解できませんでした。私が知っているのは、両方のプロセスがたどる経路が異なるということですが、それが断熱方程式、すなわち$ p \ cdot V ^γ= \ mathrm {const} $にどのように影響するかです。

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小さな箱で空気を加熱する
背景 私は、小さな箱の中で空気を加熱し、時間の経過とともに温度を測定するプロジェクトに取り組んでいます。このボックスの目的は、PID実験用の基本的なテストチャンバーになることです。 最初のテスト 3 mmの合板から10 cm * 10 cm * 10 cmの箱を作りました。次に、温度プローブ付きの小さな〜1 Wヒーターを内部に配置し、温度の上昇を観察しました...非常にゆっくりと。 提案 された新しいプロトタイプボックス内の空気をセットポイントまで温めるおおよその時間を計算する方法を決定したら、新しいプロトタイプを作成します。いくつかの仕様と仮定を以下に示します。 〜1 Wヒーターは、4つの並列100オーム抵抗器と5 V電源で構成されます(330オーム抵抗器と視覚表示用のLEDもあります)。このヒーターの設計を変更したくないのは、複製が簡単で、簡単にアクセスできる5 Vの電源と電子部品を使用するからです。 現在、ファンは使用されていませんが、注文時に小さな20 mm、5 Vのファンがあるため、これをある時点でデザインに統合します。 ボックスは21〜23°Cの室温で使用されます 理想的には、5〜10分間で最大30°C(またはそれ以上)の温度上昇が可能です。 新しく提案された箱のサイズは5 cm * 5 cm * 5 cmで、以前のプロトタイプよりも8倍小さくなっています。これは、最大温度上昇の前の2つの要件と、その変更を達成するのにかかる時間に応じて変更される可能性があります。 私は正確なタイミングを求めていません-ボックスによる損失が影響を与えることを認識しています。ただし、この効果が最小の場合、一部の設計パラメーターがわずかに変化する可能性があるため、簡略化された近似解が望ましいです。別のボックスを作成して試行錯誤で学習する代わりに、時間を節約できるガイダンスと計算を探しています。

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上昇するバブルの浮力の計算
私は問題を解決しています: 海底から上昇する気泡は、深さ50フィートで直径1インチです。海水の比重が1.03であるとすると、この瞬間にポンドにかかる浮力はポンドに近く、次の値に最も近くなります。 与えられた答えは0.020ポンドです。 浮力の方程式から始めます。 Fb= (PfリットルのU iのdの− Pb u b b l e)VgFb=(Pfluid−Pbubble)VgF_b=(P_{fluid}-P_{bubble})Vg g= 32.2ft / s2g=32.2ft/s2g=32.2\:\mathrm{ft/s^2} V= (4 / 3 )π(1i n / 2)3∗ (1ft / 12i n )3= 3.03 ∗ 10− 4ft3V=(4/3)π(1in/2)3∗(1ft/12in)3=3.03∗10−4ft3V=(4/3)\pi(1\:\mathrm{in}/2)^3 * (1 \:\mathrm{ft}/12 \:\mathrm{in})^3=3.03*10^{-4}\:\mathrm{ft^3} PfリットルのU iのdの= s p 。gr (s a l t w a t …

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圧縮ガスシステムのチョークポイントを決定する方法
150 barの入口圧力を10 barに下げる圧力調整器があり、プレナムに続いて、大気条件にさらされる領域340 mm ^ 2のノズルが続きます。 両方の点で奇妙なことに、窒息に必要な圧力比の条件が満たされています! それを下回るとチョークが発生する臨界出口圧力(p *)は、ノズル出口で5.8 bar、レギュレーター出口で79.7 barです。流れがノズルでのみ詰まるという事実をどのように説明できますか?

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等エントロピーフロー方程式の導出
私は自分で圧縮性ガスの等エントロピー方程式を導き出そうとしていますが、最終的には、文献の公式とは異なる公式になります。何が間違っているのか教えてください。 ノズルがあります: エネルギーバランスを取り、ポイント1の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考えると、次の関係になります: h1=h2+v222h1=h2+v222h_1=h_2+\dfrac{v_2^2}{2} 理想的な気体関係を使用して、方程式をCpで割ってからで割ると、次のような結果になります。h=CpTh=CpTh = CpTT2T2T_2 T1T2=1+v222T2CpT1T2=1+v222T2Cp\dfrac{T_1}{T_2}=1 + \dfrac{v_2^2}{2T_2Cp} そして最後にを使用して、を表し、マッハ数とガス中の音速、これで終わります。関係:Cp=Cv+RCp=Cv+RCp = Cv + RCp/Cv=kCp/Cv=kCp/Cv = kM=v/cM=v/cM = v/cc=(T2Rk)−−−−−−√c=(T2Rk)c = \sqrt{(T_2Rk)} T1T2=1+k−12M2T1T2=1+k−12M2\dfrac{T_1}{T_2}=1 + \dfrac{k-1}{2}M^2 しかし、文献からこの式は次のように書かれていることがわかります。 TtT=1+k−12M2TtT=1+k−12M2\dfrac{T_t}{T}=1 + \dfrac{k-1}{2}M^2 問題は... 式の合計温度は、この場合のと同じですか?また、ノズルが周囲に放出される場合、それらの配合のは、当社のと同じですか?私は記号と意味に少し混同しており、これがどのように機能するかを学びたいです。TtTtT_tT1T1T_1TTTT2T2T_2 PSこれは、ここにリンクの説明を入力してからの質問のコピーです。ここで試してみるように提案されています。

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凝縮器と蒸発器の圧力を調整する
下の写真は冷蔵装置です 本機の取扱説明書を読んでいました。凝縮器の圧力は水流量によって制御されると書かれている。水流量を減らすと、凝縮器の圧力が上がります。 一方、蒸発器の圧力は冷凍負荷または冷却能力によって制御される(QドットL)。電気ヒータの電圧を調整することにより、Q dot Lを大きくすることが達成される。蒸発器の圧力は、Q dot Lを増加させることによって増加する。 どのようにして水の流量を減らすと凝縮器の圧力が上がるのでしょうかそして、冷却能力を上げると蒸発器の圧力がどうして上がるのでしょうか。

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