各種用語(機械力学)

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各種用語(機械力学)

①作動流体の性質とエネルギー

次の文章は、作動流体の性質とその持つ
エネルギーについて述べたものである。
空欄に適切な語句を下記から選択せよ。

(空欄部は太字・赤太字と仮定します。)

(01)個体の場合

作動流体が多くの質点から構成されていると
みなした場合、個体は互いに身動きが取れな
い程に密に詰まった状態である。
そしてそれが移動した後の空間には詰まるも
のがない。
従って一個の個体としてみなせる。
それが運動した場合に有するエネルギーは、
運動エネルギー ＋ 位置エネルギー となる。
この運動挙動は質点系の力学の分野として
検証されることとなる。

(02)液体の場合

液体は質点はかなり身動きが取れない程詰ま
った状態で、膨張と圧縮が思うように出来な
い状態の場合である。(非圧縮性)
ただ、それが移動した後の空間には、
次から次へと質点が詰まってくる。
後から押し上げられた(圧力を受けた)ような
状況となる。
従って連続体とみなせる。
それが運動した場合に有するエネルギーは、
運動エネルギー ＋ 位置エネルギー ＋
圧縮によるエネルギー となる。
この運動挙動は流体力学の分野として
検証されることとなる。

(03)気体の場合

気体は質点は身動きがかなり取れ、内部での
配列を変えることが出来る程である。従って
膨張や圧縮も思うように出来る状態の場合で
ある。
そして液体の場合と同じく、それが移動した
後の空間には、次から次へと質点が詰まって
くる。後ろから押し上げられた(圧力を受け
た)ような状況となる。
従って液体と同じく連続体とみなせる。
それが運動した場合に有するエネルギーは、
運動エネルギー ＋ 位置エネルギー ＋
内部エネルギー ＋
膨張・圧縮によるエネルギー となる。
この運動挙動は熱力学の分野として
検証されることとなる。

②エネルギー変換

次の文章は、エネルギー変換について
について述べたものである。
空欄に適切な語句を下記から選択せよ。

(空欄部は太字・赤太字と仮定します。)

作動流体がある位置Aから別の位置Bに移動し
たとする。その際、エネルギーが外部から
供給されないと、
位置Aにおけるエネルギーと、
位置Bにおけるエネルギーは等しい。
(エネルギー保存の法則と言われる。)
しかし、位置Bでは位置Aで持っていた
運動エネルギーや位置エネルギーの量を
そのまま受け取るのではなく、
互いにその受け持つ量を変化させることも
出来る。
従って位置Bでは位置Aで持っていたエネルギ
ーのうち、位置エネルギーを減少させ、
その分だけ運動エネルギーを増大させること
が出来る。
このようなことから、作動流体を位置Aから
位置Bへ移動させる間に種々の形式に
エネルギー変換が出来ることとなる。
まして、位置Aから位置Bへ移動させる間に、
外部からエネルギーが供給されたり、
外部へエネルギーを放出したりする場合は、
より複雑なエネルギー変換が可能となる。

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