演習 3.3.4 熱効率 30.0% のエンジンを搭載した, ドライバーも含めた総質量 950 kg の自動車
が摩擦係数 0.160 の地面上を走行している.この自動車の最高速度を時速110kmであったとす
Do
る。 このときのエンジンの出力 (発生仕事率) を 50.0 kW とすると, 車の軸受け, トランス
ミッションなど正味走行に利用できない出力を求めよ. その走行に利用できない出力は摩擦熱と
なって外気に放出されることになるが,外気温を20.0℃ 一定とするとき, 単位時間あたりのエ
ントロピ増加量を求めよ.また,エンジンの効率から考えて, エンジンに供給されるエネルギー
の 70.0% は排ガスのエネルギーとして大気に放出されることになる.その排ガスの持つ放熱量
を求めよ.エンジンへの燃料の供給に伴うエントロピ変化を無視して,走行している車と大気と
地面(同じく 20.0℃)を含む周囲環境からなる系に全体として単位時間あたりのエントロピ変化
を求めよ.