エネルギー管理士熱分野
条件を読む・根拠を説明する
熱サイクルの効率
条件を整理し、答えを選んでから解き方を確認しましょう。
1サイクルで高温源から900kJ受け、低温源へ600kJ捨てる。正味仕事と熱効率は。
答え・解き方を読む
300kJ・1/3
図で見る
吸熱の一部を仕事にし、残りを放熱する
図を拡大して見る ↗1サイクルで装置の状態が戻るとき、正味仕事は吸熱量から放熱量を引いた値です。タービンとポンプを含むサイクルでは、正味仕事を得る前にポンプ仕事を差し引きます。
設問の関係を整理した模式図です。寸法・角度・時間の縮尺や、施工・機器の全条件を表すものではありません。数値と適用条件は問題文で確認してください。
考える順序
- 11周期で内部エネルギーは元に戻る
- 2仕事は900−600=300kJ
- 3効率=300/900=1/3
選択肢ごとの理由
- 比較 · 600kJ・2/3
放熱量を仕事とはしません。
- 比較 · 300kJ・1/2
効率の分母は受熱量です。
- 正解 · 300kJ・1/3
1周期で内部エネルギーは元に戻る。仕事は900−600=300kJ。効率=300/900=1/3。
- 比較 · 1500kJ・5/3
受熱と放熱を加算しません。