問題ランキンサイクルで、ボイラ出口の蒸気の比エンタルピーが 3,300 kJ/kg、タービン出口が 2,300 kJ/kg、復水器出口(飽和水)が 190 kJ/kg である。ポンプ仕事を無視できるとき、熱効率に最も近い値はどれか。
- a30.3%
- b43.5%
- c67.8%
- d32.2%
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正解:d. 32.2%
正解は「32.2%」。ポンプ仕事を無視するとボイラ入口の比エンタルピーは復水器出口と同じ 190 kJ/kg になる。タービン仕事は 3,300 − 2,300 = 1,000 kJ/kg、加熱量は 3,300 − 190 = 3,110 kJ/kg なので、熱効率は 1,000 ÷ 3,110 ≒ 0.322 = 32.2% となる。「30.3%」は誤り。加熱量を 3,300 kJ/kg(ボイラ入口の比エンタルピーを 0 とした値)としている。ポンプ仕事を無視するとボイラ入口は 190 kJ/kg なので、加熱量は 3,110 kJ/kg である。「43.5%」は誤り。タービン仕事をタービン出口の比エンタルピー 2,300 kJ/kg で割っている。分母は加熱量でなければならない。「67.8%」は誤り。復水器で捨てる熱の割合 (2,300−190)/(3,300−190) である。熱効率はこれを 1 から引いた値に当たる。
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