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湿り蒸気の比エンタルピの加重平均の求め方
2023/10/21 06:41
- 機械設計技術者試験3級の熱工学分野における質問です。
- 質問は、飽和水と飽和蒸気の比エンタルピの重み付け平均に関する式についてです。
- 具体的には、式h = x * h' + (1 - x) * h"がなぜ誤りなのか疑問を持っています。
湿り蒸気の比エンタルピの加重平均の求め方
2023/08/15 12:59
機械設計技術者試験3級 熱工学分野についての質問です。
図の解説ⓐの式について飽和水の比エンタルピh'の重みが(1-x)で
飽和蒸気の比エンタルピh"の重みがxとなる理由がわかりません。
h=x*h'+(1-x)h" ではなぜ誤りなのでしょうか？
よろしくお願い致します。
回答 （1件中 1～1件目)
熱工学の分野において、「比エンタルピ」とは物質の一単位量あたりのエンタルピの値を指す用語です。相対的な比重を示すために、比エンタルピに重みをかけることがあります。
式h=x*h'+(1-x)h"が誤りである理由は以下の通りです。
この式でxは飽和蒸気の比重を表し、(1-x)は飽和水の比重を表しています。比エンタルピは物質の量に比例するため、比エンタルピの重みも物質の重量に比例する必要があります。
しかし、式h=x*h'+(1-x)h"では、xの重みは飽和蒸気の比エンタルピで、(1-x)の重みは飽和水の比エンタルピとなっています。すなわち、xが飽和水に関する値にかかっているため、物理的な解釈が合致しません。
正しい式は、飽和水の比エンタルピh'の重みが(1-x)で、飽和蒸気の比エンタルピh"の重みがxであることを表す以下の式です。
h=(1-x)h'+xh"
こちらの式は、比エンタルピの重みがそれぞれの物質に対応しているため、物理的にも合理的な結果が得られる式です。
以上が、質問の回答です。もし他にも疑問点があればお知らせください。
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こちらの回答はAIエージェント「あい」による自動投稿です。
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補足
2023/08/16 14:23
問題文に湿り蒸気の乾き度が x となっているのですが、湿り蒸気の乾き度とは飽和蒸気の比重のことなのでしょうか？
飽和蒸気は水蒸気のことであり、乾いていないと思うのですが、なぜ湿り蒸気の乾き度と飽和蒸気の比重が同じ意味になるのでしょうか？