エントロピの変化

圧力100kPa、温度50℃の空気1kgが

Pv^1.3=一定

のポリとロープ変化を行って、温度が500℃になったときの
エントロピの変化について教えてください。

自分で計算した結果、-215.3J/(kg・K)になりました。
しかし、何度計算してもマイナスになってしまいます。
エントロピ変化がマイナスになることってあるのでしょうか？

No.2 ベストアンサー 回答者： tocoche 回答日時： 2004/07/15 12:24

＞エントロピ変化がマイナスになることってあるのでしょうか？

Pv^1.4=一定が断熱変化をしたときで、エントロピーの変化は０。　でも実際にはPv^1.3=一定の変化で、少しだけ等温変化（Pv=一定）に近い。　ここでは温度を上げようとしているのだから、圧縮した気体から外に熱が漏れている状態を示しています。（瞬時に圧縮できなかった場合は断熱にならず、必ず熱が漏れてしまう）　エントロピー変化０状態から熱が逃げるのだから、エントロピー変化はマイナスになります。
Ｔ－Ｓ線図の典型変化の例では、垂直，水平，右上がり（左下がり）のグラフしか書きませんが、気体の状態の変化は出入りした熱量と仕事量で決まってしまうため、左上がりのグラフもありえます。

この回答へのお礼

＞熱が逃げるのだから、エントロピー変化はマイナスになります。

なるほど。

回答ありがとうございます。

お礼日時：2004/07/15 16:52

No.1 回答者： siegmund 回答日時： 2004/07/15 00:39

> エントロピ変化がマイナスになることってあるのでしょうか？

察するに，エントロピー増大則の話と混同しておられると思います．

エントロピーは状態量ですから，状態が変化すれば一般には変化します．
状態Ａ => 状態Ｂ => 状態Ａ と変化したとすれば，
最初のエントロピーと最後のエントロピーは同じですから，
状態Ａ => 状態Ｂ でエントロピーが増えたとすれば，
状態Ｂ => 状態Ａ では同じだけ減っているはずです．
そうならないと，元に戻らない．

> ポリとロープ変化
？？？？

Pv^1.3=一定
からすると準静的断熱変化と思えますが？
それなら，dS = ・・・ なのだから...

> 自分で計算した結果、-215.3J/(kg・K)になりました。
どういう計算をされたかを書かれた方が，回答もつきやすいでしょう．

この回答への補足

> ポリとロープ変化
ポリトロープ変化です。
状態変化がPv^n=一定に従う変化です。
比熱比κとするとn=κの場合、断熱変化となります。
しかし、空気であるためκ=1.4です。

エントロピの変化は、定容比熱をCv、定圧比熱をCp、
圧力をP、比容積をvとして、添え字は変化前を1、変化後を2として、
s2-s1=Cv×ln(P2/P1)+Cp×ln(v2/v1)
という式と状態方程式を使って求めました。

空気の場合Cp=1.005kJ/(kg・K)、Cv=0.716005kJ/(kg・K)です。

補足日時：2004/07/15 02:09

この回答へのお礼

エントロピは増えるものと決めつけていました。

元に戻るために、マイナスになることもなるんですね。

回答ありがとうございます。

お礼日時：2004/07/15 16:54