解答つきエネルギー収支ワークシート

無料で印刷できるエネルギー収支のワークシート：やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

新しいワークシートヒントつきでオンライン練習

先生方へ： 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
ヒーターエタノール · 30 °C80 °CQ = ?

流量 1.5 kg/s のエタノールを 30 °C から 80 °C まで加熱する。熱負荷 Q を求めよ。

ṁ = 1.5 kg/scp = 2.44 kJ/(kg·K)Tin = 30 °CTout = 80 °C
Q = kW
2.やさしい
ヒーター軽油 · 20 °C85 °CQ = ?

流量 0.8 kg/s の軽油を 20 °C から 85 °C まで加熱する。熱負荷 Q を求めよ。

ṁ = 0.8 kg/scp = 2.1 kJ/(kg·K)Tin = 20 °CTout = 85 °C
Q = kW
3.ふつう
高温側低温側エタノール · 130 °C60 °C水 · 10 °Ct = ? °C

高温のエタノールが、熱損失のない向流熱交換器で水を冷やす。水の出口温度 tout を求めよ。

ṁh = 3 kg/scp,h = 2.44 kJ/(kg·K)Th: 130 → 60 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)tin = 10 °C
tout = °C
4.ふつう
高温側低温側軽油 · 160 °C70 °C水 · 20 °Ct = ? °C

高温の軽油が、熱損失のない向流熱交換器で水を冷やす。水の出口温度 tout を求めよ。

ṁh = 2.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 160 → 70 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)tin = 20 °C
tout = °C
5.むずかしい
高温側低温側グリコール混合液 · 150 °C120 °C水 · 25 °C60 °C · ṁ = ?損失 15%

高温のグリコール混合液が熱交換器で水を加熱する。この熱交換器は高温流体が放出する熱の 15% を周囲に失う。必要な水の流量 ṁc を求めよ。

ṁh = 3 kg/scp,h = 3.6 kJ/(kg·K)Th: 150 → 120 °Ct: 25 → 60 °Ccp,c = 4.18 kJ/(kg·K)損失 = 15 %
ṁc = kg/s
6.むずかしい
高温側低温側エタノール · 160 °C130 °C水 · 10 °C80 °C · ṁ = ?損失 15%

高温のエタノールが熱交換器で水を加熱する。この熱交換器は高温流体が放出する熱の 15% を周囲に失う。必要な水の流量 ṁc を求めよ。

ṁh = 3 kg/scp,h = 2.44 kJ/(kg·K)Th: 160 → 130 °Ct: 10 → 80 °Ccp,c = 4.18 kJ/(kg·K)損失 = 15 %
ṁc = kg/s

解答

  1. 1. Q = 183 kW
  2. 2. Q = 109.2 kW
  3. 3. tout = 50.86 °C
  4. 4. tout = 95.36 °C
  5. 5. ṁc = 1.882 kg/s
  6. 6. ṁc = 0.6379 kg/s

ステップごとの詳しい解答：このトピックは examproblems.com で練習できます。