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論文は日本語でおk、というべきあれだが(英語で論文読めるひとはいいよなぁ…)
慶応大学の発表資料PDFの方はものすごく丁寧にわかりやすく解説してるから、一読お薦めするよ(゚∀゚)!
(概要)両手に花というハーレムエンドは理論的に実現不可ということを理論的に導き出しましたorz
プレスリリースに載っているグラフ[図2]を見ると、熱効率を上げると単調に仕事率が減っていくというわけではなく、「最大の仕事率を得られる熱効率」というピークが存在するようだ。
単純増加や、単純減少でないということは、同じ仕事率、(プレスリリースの絵[図3]で言えば、ピストンの膨張スピード)のとき、2種類の熱効率(廃熱の量)をとりうるということになるんだが、それがどういうことなのかイメージがわかないw
おしえて、えらいひと。
η(ηc-η)がまんまな意味・・・と言ってもしょーないか。「効率を上げると出力が下がる」という物理現象を示している。
あーいや、同じ出力でも、ありうる熱効率が2解存在するというのは、具体的に実験をすると、それぞれどういう状態・状況を表しているのか?という疑問。
ピストンを内部の気体の運動スピードより速く動かすと、熱源に接触しても熱が伝わりきる前にピストンが動いてしまい効率が悪いとかかな?ブルーバックスの「熱とはなんだろう」って本の準静的過程のとこに、音速を超えてピストンを動作させたらどうなるかなんて話が少しだけ出てました。エンジン内部で熱というか圧力のムラが生じるとかなんとか。
でもそう考えると、ゆっくり動かした場合も仕事率が減っていくのはどう説明すればいいんだろう?
あ、仕事率って単位時間あたりの出力だから、いくら出力が多く得られてもそれに膨大な時間がかかれば仕事率は低くなっていくってことか。たぶん。で、速く出力を出そうとすると、それを阻害する要因(熱力学的な)が絡んでくるっていう話でいいのかな?
「効率を上げると出力が下がる」という物理現象を示している。
極値を持つということは、山なりのカーブの左側は「効率をあげると出力が上がる」領域があることを示しているんだよね?
最大効率なら準静過程で無限時間かかるから出力ゼロ。最低効率はゼロだから出力もゼロ。中間にゼロでない出力がある。まーこんなとこでイイか。
えらくもえろくもないので、間違えてるかもしれないけど。
まず、最大の熱効率となるカルノーサイクルを考える。これが実現不可能って言われているのは、熱源と同じ温度での等温圧縮膨張をするには無限の時間がかかるから。温度差を付けると早くなる=出力が上がる、けどカルノーサイクルからずれて効率が落ちる。これが高効率側の話なのかなって思う。
で、カルノーサイクルのもう一方の変化が断熱圧縮膨張なのだけど、断熱膨張を極限まで速くすると、断熱自由膨張に向かっていくことになると思う。ただ、理想気体での断熱自由膨張は温度が変化しないので、温度差が消
つまり
1)圧力は高いがものすごくゆっくりピストンが動く(高熱効率)2)ものすごい速さでピストンが動くけど圧力は小さい(低熱効率)
の2ケースというわけですか。
エンジンを温めきった後に冷やしきると熱効率が最大になるけども、それには時間がかかる、という所までは感覚で分かります。しかし、それ以上はさっぱり。
エンジンの温めきる/冷やしきるサイクルを短くしたり、複数用意してサイクルをズラしたりすれば、効率上げたまま出力も上げられそうな気がします (#3107474 [srad.jp])。
問題は、その「冷やしきる」なんですよ。物凄いラフに言うと、エンジン等がパワーを出すには、温度差が必要です。でも、温度差が有ると、温かい状態から冷たい状態へ熱が逃げます。すなわち、ロスが発生し効率が落ちます。熱を逃さないようにするには温度差を極力小さくするしか無いのですが、そうするとパワーが出せなくなります。
なお、サイクルを短くすると確かに出力は上がりますが、熱を出し入れする速度が増えるとロスが増えてしまい効率が下がります。複数用意した場合は、今回は対象外の模様。あくまでも、1個しかない場合について議論しているようです(#3107666)
その温度差ってなんの温度差?確かに出力を上げるには熱の移動速度を早くする必要があり、そのためには熱源と媒体の温度差を大きくする必要があるが、効率が落ちるだろう、ってのはあるように思えます。ただ、それは「熱が逃げる」んじゃないですよね。熱の移動その物が目的ですよね?それを早くするために温度差をもうけるって話です。それに、熱の移動速度は熱伝達率にもよりますよね。それを大きくしても早くできます。しかしそういった要素は出てきてないですよね?むしろ熱伝達率をよくすると効率は上がりそうではないですか?「すなわちロス」ではないのですよ。
「熱を出し
ハーレムエンドが実現不可なんじゃないよ。どっかに最適状態があって、それ以上増やそうとおもったら個々の満足度は下がっちゃうよ、みたいなもんだよ。でも必要な出力のために入力を増やせば効率は低くても規定の満足度は達成できるのだから、ハーレムしたかったら充分稼いで充分床仕事も頑張れ、という話に(なってたまるかー)
床仕事、と見て雑巾がけしか思いつかない貧
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弘法筆を選ばず、アレゲはキーボードを選ぶ -- アレゲ研究家
慶応大学の方のリンク先PDFが素晴らしい (スコア:3, 参考になる)
論文は日本語でおk、というべきあれだが
(英語で論文読めるひとはいいよなぁ…)
慶応大学の発表資料PDFの方はものすごく丁寧に
わかりやすく解説してるから、一読お薦めするよ(゚∀゚)!
(概要)
両手に花というハーレムエンドは理論的に実現不可ということを理論的に導き出しましたorz
Re: (スコア:0)
プレスリリースに載っているグラフ[図2]を見ると、熱効率を上げると単調に仕事率が減っていくというわけではなく、
「最大の仕事率を得られる熱効率」というピークが存在するようだ。
単純増加や、単純減少でないということは、
同じ仕事率、(プレスリリースの絵[図3]で言えば、ピストンの膨張スピード)
のとき、2種類の熱効率(廃熱の量)をとりうるということになるんだが、
それがどういうことなのかイメージがわかないw
おしえて、えらいひと。
Re:慶応大学の方のリンク先PDFが素晴らしい (スコア:1)
(サイクル当たりの出力)≦定数×(低温側熱浴温度)×η(ηc-η)
#ηは機関の効率、ηcはカルノー効率
とあるので、効率の限界は上に凸の放物線になるということでいいと思う
そして導出過程に「有限出力での最も効率的な量子発電」みたいな論文からの引用があるので理解は放棄した(ぉ
Re: (スコア:0)
η(ηc-η)がまんまな意味・・・と言ってもしょーないか。
「効率を上げると出力が下がる」
という物理現象を示している。
Re: (スコア:0)
あーいや、同じ出力でも、ありうる熱効率が2解存在するというのは、
具体的に実験をすると、それぞれどういう状態・状況を表しているのか?という疑問。
Re:慶応大学の方のリンク先PDFが素晴らしい (スコア:1)
ピストンを内部の気体の運動スピードより速く動かすと、熱源に接触しても熱が伝わりきる前にピストンが動いてしまい効率が悪いとかかな?
ブルーバックスの「熱とはなんだろう」って本の準静的過程のとこに、音速を超えてピストンを動作させたらどうなるかなんて話が少しだけ出てました。
エンジン内部で熱というか圧力のムラが生じるとかなんとか。
でもそう考えると、ゆっくり動かした場合も仕事率が減っていくのはどう説明すればいいんだろう?
Re:慶応大学の方のリンク先PDFが素晴らしい (スコア:1)
あ、仕事率って単位時間あたりの出力だから、いくら出力が多く得られてもそれに膨大な時間がかかれば仕事率は低くなっていくってことか。たぶん。
で、速く出力を出そうとすると、それを阻害する要因(熱力学的な)が絡んでくるっていう話でいいのかな?
Re: (スコア:0)
「効率を上げると出力が下がる」
という物理現象を示している。
極値を持つということは、山なりのカーブの左側は
「効率をあげると出力が上がる」領域があることを示しているんだよね?
Re:慶応大学の方のリンク先PDFが素晴らしい (スコア:1)
最大効率なら準静過程で無限時間かかるから出力ゼロ。
最低効率はゼロだから出力もゼロ。
中間にゼロでない出力がある。
まーこんなとこでイイか。
the.ACount
Re: (スコア:0)
えらくもえろくもないので、間違えてるかもしれないけど。
まず、最大の熱効率となるカルノーサイクルを考える。
これが実現不可能って言われているのは、熱源と同じ温度での等温圧縮膨張をするには無限の時間がかかるから。
温度差を付けると早くなる=出力が上がる、けどカルノーサイクルからずれて効率が落ちる。
これが高効率側の話なのかなって思う。
で、カルノーサイクルのもう一方の変化が断熱圧縮膨張なのだけど、断熱膨張を極限まで速くすると、断熱自由膨張に向かっていくことになると思う。
ただ、理想気体での断熱自由膨張は温度が変化しないので、温度差が消
Re: (スコア:0)
つまり
1)圧力は高いがものすごくゆっくりピストンが動く(高熱効率)
2)ものすごい速さでピストンが動くけど圧力は小さい(低熱効率)
の2ケースというわけですか。
Re: (スコア:0)
エンジンを温めきった後に冷やしきると熱効率が最大になるけども、それには時間がかかる、という所までは感覚で分かります。
しかし、それ以上はさっぱり。
エンジンの温めきる/冷やしきるサイクルを短くしたり、複数用意してサイクルをズラしたりすれば、効率上げたまま出力も上げられそうな気がします (#3107474 [srad.jp])。
Re: (スコア:0)
問題は、その「冷やしきる」なんですよ。
物凄いラフに言うと、エンジン等がパワーを出すには、温度差が必要です。
でも、温度差が有ると、温かい状態から冷たい状態へ熱が逃げます。
すなわち、ロスが発生し効率が落ちます。
熱を逃さないようにするには温度差を極力小さくするしか無いのですが、そうするとパワーが出せなくなります。
なお、サイクルを短くすると確かに出力は上がりますが、熱を出し入れする速度が増えるとロスが増えてしまい効率が下がります。
複数用意した場合は、今回は対象外の模様。あくまでも、1個しかない場合について議論しているようです(#3107666)
Re: (スコア:0)
その温度差ってなんの温度差?
確かに出力を上げるには熱の移動速度を早くする必要があり、そのためには熱源と媒体の温度差を大きくする必要があるが、効率が落ちるだろう、ってのはあるように思えます。
ただ、それは「熱が逃げる」んじゃないですよね。熱の移動その物が目的ですよね?それを早くするために温度差をもうけるって話です。
それに、熱の移動速度は熱伝達率にもよりますよね。それを大きくしても早くできます。しかしそういった要素は出てきてないですよね?
むしろ熱伝達率をよくすると効率は上がりそうではないですか?「すなわちロス」ではないのですよ。
「熱を出し
Re: (スコア:0)
ハーレムエンドが実現不可なんじゃないよ。
どっかに最適状態があって、それ以上増やそうとおもったら個々の満足度は下がっちゃうよ、みたいなもんだよ。
でも必要な出力のために入力を増やせば効率は低くても規定の満足度は達成できるのだから、
ハーレムしたかったら充分稼いで充分床仕事も頑張れ、という話に(なってたまるかー)
Re: (スコア:0)
床仕事、と見て雑巾がけしか思いつかない貧