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技術士一次試験 専門科目 機械部門 R2 Ⅲ-24

令和2年

Ⅲ-24

図のように、断熱された容器が熱を通さない隔壁と開閉できるドアで2つの部屋に仕切られている。それぞれの部屋の中には温度が1000K400Kの物体が置かれている。これら2つの物体の熱容量は十分大きいため、それぞれの温度変化は無視できるものとする。はじめは閉まっていたドアをある時刻に開いて、高温物体から低温物体へ10kJの熱が移動したところでドアを閉めた。このとき、容器全体のエントロピー変化量として、最も近い値はどれか。

解答

 

解説

[解くために必要な知識]

エントロピSの定義

dS=dQ/T

その他、周辺知識についてはⅢ-23を参照ください。

 

では問題を解いていきます。

S=(dQ/T2)-(dQ/T1)=(10×103/400)-(10×103/1,000)

 

dS=[(10-4)/4000]×10×103=15  //