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Thermodynamics Tool

理想気体の状態方程式

$PV = nRT$ を使って圧力・体積・温度・物質量を計算。等温・等圧・等積・断熱の各プロセスをP-V線図にリアルタイム描画。

求める変数
単位: Pa(1 atm = 101325 Pa,1 kPa = 1000 Pa)
単位: m³(1 L = 0.001 m³)
単位: K(T = ℃ + 273.15)
単位: mol
← 変数を選択して計算
プロセス設定
単原子: 1.667 / 二原子(空気): 1.4 / 多原子: 1.3
圧力 P [kPa]
体積 V [L]
温度 T [K]
仕事 W [J]

理論式

理想気体の状態方程式:

$$PV = nRT \quad (R = 8.314\ \text{J/(mol·K)})$$

各プロセスの関係式と仕事:

等温変化:$PV = \text{const}$, $W = nRT\ln\!\dfrac{V_2}{V_1}$

等圧変化:$\dfrac{V}{T} = \text{const}$, $W = P\Delta V = nR\Delta T$

等積変化:$\dfrac{P}{T} = \text{const}$, $W = 0$

断熱変化:$PV^\gamma = \text{const}$, $W = \dfrac{P_1V_1 - P_2V_2}{\gamma - 1}$

CAE連携: CFD(FLUENT/OpenFOAM)の理想気体境界条件・初期条件設定 / 圧縮性流れ解析での断熱過程検証 / 熱力学サイクル(ブレイトン・カルノー)の状態点計算 / ANSYS Mechanicalでの熱膨張参照状態確認。

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