2020年1月28日ユキ1日の食費を600円で生きている。ホームレスではないですが,やはりお金がないですね。そんな私は,なけなしのお菓子,おにぎり,牛丼をもらうとスラム街の物乞いのように喜びます。(スラム街に行ったことないけど)基礎物理にはできるだけ勉強時間を割きたくない!そんな人にオススメの記事です。スポンサーリンク問題1(流体力学)ある湖の水面の標高は475[m]であり,水深は96[m]である。界面における大気の圧力が1000[hPa]のとき,湖底による圧力は何[hpa]であるか。水の密度を1000[kg/m^3],空気の密度を1.2[kg/m^3],重力加速度の大きさを9.8[m/s^2]とする。\)[hpa]問題2(流体力学)図のような円形断面の流路に水を流す。上流部の面\(A_1\)の直径は5[cm]であり,この面の圧力を\(P_1\)とする。水は,直径が2[cm]の下流部の面\(A_2\)を通って圧力\(P_2\)が1000[hPa]の大気に流出する。下流部の面\(A_2\)において水の速度を5[m/s]にするとき,\(P_1\)を何[hPa]に設定すれば良いか。水の密度を1000[kg/m^3]とする。P_1+\frac{\rho}{2}(\frac{4}{5})^2=10^5+\frac{\rho}{2}5^2\)\(P_1=10^5+\frac{1000}{2}(5^2-\frac{4}{5}^2)=10^{5}+\frac{1000}{2}(5+\frac{4}{5})(5-\frac{4}{5})\)\(P_1=10^5+\frac{1000}{2}(5^2-\frac{4}{5}^2)\)\(P_1=10^{5}+\frac{1000}{2}(5+\frac{4}{5})(5-\frac{4}{5})\)\(P_1=10^{5}+\frac{1000}{2}\frac{29}{5}\frac{21}{5}\)\(P_1=10^{5}+20・29・21\)\(P_1=10^{5}+12180\)Pa\(P_1=1121\)hPa問題3(熱力学)温度が25°C,圧力が0.1MPa,質量が0.2kgの空気を,圧力が1.0MPaまで等エントロピー変化(断熱変化)で圧縮するときの仕事を求めよ。空気の比熱比を1.4,ガス定数を287J/(kgK),等積比熱を0.718KJ/(kgK)とする。dV\tag{2}\)が成立する。断熱過程において,圧縮する前の圧力と容積を\(P_1,V_1\),圧縮した後の圧力と容積を\(P_2,V_2\),空気の比熱比を\(\kappa\)とすると,\(PV^{\kappa}=P_1V_1^{\kappa}=P_2V_2^{\kappa}\tag{3}\)が常に成立するので,圧力\(P\)は\(P=P_1(\frac{V_1}{V})^{\kappa}\)式(2)に圧力\(P\)を代入すると,式(2)は以下のように書き換えられる。+1}{\kappa}}-1]\)\(W=\frac{0.2・287・298}{-1.4+1}[(\frac{0.1}{1.0})^{\frac{-1.4+1}{1.4}}-1]=-39799\)よって,\(W\)は,\(W=-39.8\)kJ問題4(熱力学)圧力0.2[MPa]で飽和蒸気の状態(状態1)にある水3[kg]が,比容積が0.53[m^3/kg]の状態(状態2)になるまで圧力一定で冷却された。必要があれば,下記に示す水の蒸気表(飽和表(圧力基準))を用いてよい。状態2における乾き度\(x\)を求めよ。状態2におけるエンタルピー[kJ/kg]を求めよ。状態1から状態2への変化において,水に供給された熱量[kJ]を求めよ。状態1から状態2への変化において,水が外部にした仕事量[kJ]を求めよ。状態1から状態2への変化による内部エネルギーの変化量[kJ]を求めよ。v\)に圧力一定で変化する。W=-2.44×10^3\)kJ問題5(伝熱学)厚さ200mmのコンクリートの平面壁がある。その内表面の温度は45°C,外表面の温度は5°Cに保たれている。壁の断面積1m^2あたりに伝えられる熱量はいくらと考えられるか。外表面から80mmの壁内の点における温度を推定せよ。断面積1m^2あたりに伝えられる熱量を\(Q\)とするとフーリエの法則より,\(Q=-λ\frac{∂T}{∂x}A\)\(Q=-λ\frac{∂T}{∂x}\tag{4}\)ここで,\(x\)に伝わる熱量\(Q(x)\),\(x+dx\)に伝わる熱量\(Q(x+dx)\)を考えると定常状態では,\(Q(x+dx)-Q(x)=0\)となる。(∵T(0.2)=5)\tag{5}\)よって,壁の断面積1m^2当たりに伝えられる熱量\(Q\)は,式(4)に式(5)を代入することで求まる。\(Q=-λ\frac{∂}{∂x}(-200x+45)\)\(Q=200λ=200・1.1=220\)[W]また,外表面から80mmの壁内の点は,\(x=0.2-0.08=0.12\)mなので,その温度\(T(0.12)\)は,\(T(0.12)=-200・0.12+45=21\)°C最後にどうやって楽をするかを考え続けた結果,圧倒的自由が手に入った。自由になると圧倒的に暇なので,このような献身活動を行っている。今は,面白いネタを探している。MEユキ数学担当です。お金大好き大学生やってます。講義がないときは、だいたい図書館にいるので図書館の門番とも呼ばれています。基礎問題Cupuasu(クプアス)とはCupuasu(クプアス)ではプログラミング、心理学、数学、SEOに関する記事を扱っています。Web制作のプログラミングも勉強しているためご依頼もお待ちしています。Cupuasu(クプアス)。