工学

熱力学|熱機関とエンジンの発展

熱力学 熱力学とは現象を温度や熱という観点から取り扱い体系化した学問である。第ゼロ法則から第三法則までの四つの基本原理の上に学問体系が築かれている。熱力学は、蒸気の有効利用、熱機関のサイクル論に基づく熱効率向上、伝熱、燃焼などの用途で...
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理想気体|気体の性質を理想化したもの

理想気体 ideal gas 理想気体(完全ガス)とは実在気体の性質を理想化したもので、実際には存在しない理論モデルである。衝突以外の相互作用がなく、自由に運動する質点として考える気体である。空気、水素、ヘリウム、メタンガスなどは理想...
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ダルトンの法則|理想気体の独立性

ダルトンの法則 ダルトンの法則は、二つ以上の理想気体を混合したとき、混合前の圧力と今混合後の圧力の和が等しくなるという法則である。お互いに反応しない数種類の理想気体を混合したときに成立し、お互いに独立性を持っていることを示している。 ...
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伝熱

伝熱 伝熱とは、高温から低温に伝わるが、その熱が移動すること、エネルギーの伝わり、熱の移動過程のことである。熱伝導、対流伝熱、ふく射伝熱の3つに大きく分類される。ボイラはこの伝熱のことを言っている。 熱流 ...
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ランキンサイクル|蒸気原動機を理想化したサイクル

ランキンサイクル ランキンサイクルとは、蒸気原動機を理想化して表したもので、等圧加熱、断熱膨張、等圧冷却、断熱圧縮の4つの可逆過程から構成されている熱機関である。水と蒸気の間の相変化による作動物質の状態変化を利用して、力学的仕事を取り...
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熱力学第一法則|熱は本質的には仕事と同じエネルギーの一形態

熱力学第一法則 熱力学第一法則とは、熱は本質的には仕事と同じエネルギーの一形態であるといえ、仕事は熱に変えることもでき、また、熱を仕事に変えることもでき、熱と仕事の総和は変わらないという法則である。(参考:熱力学ゼロの法則、熱力学第二...
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熱伝導 (伝導伝熱)

熱伝導 (伝導伝熱) 熱伝導とは、物質の中で熱が伝わる(移動する)ことで、熱の伝わりやすさには物質によって異なる(熱伝導率)。ガラス板やコンクリートの壁などの平板の熱伝導を考えたとき、それぞれの材質に応じて熱伝導率が異なり、熱の伝わり...
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中空円筒の熱伝導|中空円筒の熱の伝わりやすさ

中空円筒の熱伝導(熱の伝わりやすさ) 中空円筒の熱伝導を考察していく。 熱伝達 熱伝達は下記で表される。円筒なのでAは2Πrとなる。 中空円筒の熱伝導 中空円筒の熱伝導は下記にようになる...
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再生サイクル|ランキンサイクルの応用

再生サイクル 再生サイクルとは、ランキンサイクルを応用したサイクルである。ランキンサイクルでは、効率を高めるため、入口の温度を上げる必要があるが、熱量の負荷が大きい。そのためタービンで膨張している途中の蒸気を取り出してからボイラへの給...
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熱電対|種類の異なる金属導体で構成された温度センサ

熱電対 熱電対とは、電導性のある、二種類の異なる金属導体で構成された温度センサで、物質内の2点間の温度差によって生じる起電力を測定することで温度を測定する装置である。温度の測定範囲は、おおよそ-200℃から+1700℃からで比較的安価...
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