سوال ۵۳ کنکور ارشد مهندسی مکانیک ۱۴۰۱
گاز ایدئال با دمای وارد یک مخزن صلب عایق میشود. با فرض اینکه در هنگام ورود گاز مخزن کاملاً خالی است، اختلاف دمای تعادلی مخزن و دمای ورودی چقدر است؟ شکل: و تنها یک ورودی به مخزن وجود دارد.
پاسخ صحیح: گزینهٔ D —
انرژی همراه جرم ورودی را منظور کنید
حجم کنترلی ناپایا پیرامون مخزن صلب انتخاب کنید. در ابتدا جرم و انرژی داخلی صفر است. انتقال گرما، کار محوری و جریان خروجی وجود ندارد. با دمای ورودی ثابت و انرژی جنبشی و پتانسیل ورودی ناچیز، انرژی همراه واحد جرم ورودی برابر آنتالپی است و کار جریان را نیز شامل میشود.
پس گزینهٔ ۴ درست است. گاز از ورودی گرمتر میشود، زیرا کار جریان ورودی به انرژی داخلی ذخیرهشده تبدیل میشود. گزینهٔ ۲ دمای نهایی را میدهد، نه افزایش دمای خواستهشده. گزینهٔ ۱ از معکوس نسبت گرماهای ویژه و گزینهٔ ۳ از مخرج نادرست استفاده میکند. افزایش مثبت، واحد دما دارد.
تلهٔ رایج: عایق بودن، پرشدن مخزن را همدما یا همآنتروپی نمیکند. جرم ورودی آنتالپی حمل میکند، نه صرفاً انرژی داخلی.