資料紹介

1. エネルギー問題とは何か.熱力学第 1・第 2 法則に基づき説明せよ.
2. 熱エネルギーの有効利用法について説明せよ.
という問いに答えています。

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エネルギーシステム工学

レポート課題

1. エネルギー問題とは何か．熱力学第 1・第 2 法則に基づき説明せよ．
回答 エネルギーの種類と形態には，運動エネルギー，位置エネルギー，内部エネルギーと
熱エネルギーに分類される．内部エネルギーは，物質の保有するエネルギーの総計であ
り，U と表すとする．熱や熱エネルギーとは，内部エネルギーのうち，温度差のあると
ころを移動しうるエネルギーで，場合によっては，内部エネルギーを熱ということもあ
り Q と表す．これに仕事を W とすると，熱力学第 1 法則は

6U = U2 −U1 = Q + W

(1)

dU = d Q + d W

(2)

と表され，これを全微分すると

となる．つまり，熱エネルギーとは最終的に仕事に変換できる仕事と等価なものとい
え，状態変化に対してエネルギー保存則が成立し，系は内部エネルギーを持っているこ
とを意味する．
我々が生活する中で，あらゆるエネルギーが最終的には，仕事と熱に状態変化をしてい
るが，その系において最終的に低温熱源と高温熱源の差がなくなってしまえば，熱エネ
ルギーの利用は難しくなり，熱...

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