解答つきガスサイクルワークシート

無料で印刷できるガスサイクルのワークシート：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
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圧縮比 10.5 の理想オットーサイクルで、空気は 20 °C で圧縮行程に入る。 冷空気標準の仮定を用いる：空気は比熱一定の理想気体で、k = 1.4、cp = 1.005 kJ/(kg·K)、cv = 0.718 kJ/(kg·K) とする。 圧縮終わりの温度 T2 を K で求めよ。

r = 10.5T1 = 20 °Ck = 1.4
T2 = K
2.やさしい
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理想オットーサイクルの圧縮比は 6 である。圧縮開始時の空気の温度は 295 K、サイクルの最高温度は 1800 K である。 冷空気標準の仮定を用いる：空気は比熱一定の理想気体で、k = 1.4、cp = 1.005 kJ/(kg·K)、cv = 0.718 kJ/(kg·K) とする。 空気 1 kg あたりの正味仕事 w を kJ/kg で求めよ。

r = 6T1 = 295 KT3 = 1800 Kk = 1.4cv = 0.718 kJ/(kg·K)
w = kJ/kg
3.ふつう
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理想ディーゼルサイクルの圧縮比は r = 17、締切比は rc = v₃/v₂ = 2.2 である。 圧縮開始時の空気の温度は 295 K である。 冷空気標準の仮定を用いる：空気は比熱一定の理想気体で、k = 1.4、cp = 1.005 kJ/(kg·K)、cv = 0.718 kJ/(kg·K) とする。 加熱終わりの温度 T3 を K で求めよ。

r = 17rc = 2.2T1 = 295 Kk = 1.4
T3 = K
4.ふつう
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理想ディーゼルサイクルの圧縮比は r = 14、締切比は rc = v₃/v₂ = 2 である。 圧縮開始時の空気の温度は 290 K である。 冷空気標準の仮定を用いる：空気は比熱一定の理想気体で、k = 1.4、cp = 1.005 kJ/(kg·K)、cv = 0.718 kJ/(kg·K) とする。 空気 1 kg あたりの加熱量 qin を kJ/kg で求めよ。

r = 14rc = 2T1 = 290 Kk = 1.4cp = 1.005 kJ/(kg·K)
qin = kJ/kg
5.むずかしい
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理想ブレイトンサイクルが圧縮機の圧力比 16 で運転されている。 冷空気標準の仮定を用いる：空気は比熱一定の理想気体で、k = 1.4、cp = 1.005 kJ/(kg·K)、cv = 0.718 kJ/(kg·K) とする。 理論熱効率 η をパーセントで求めよ。

rp = 16k = 1.4
η = %
6.むずかしい
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理想ブレイトンサイクルが圧縮機の圧力比 20 で運転されている。 冷空気標準の仮定を用いる：空気は比熱一定の理想気体で、k = 1.4、cp = 1.005 kJ/(kg·K)、cv = 0.718 kJ/(kg·K) とする。 理論熱効率 η をパーセントで求めよ。

rp = 20k = 1.4
η = %

解答

  1. 1. T2 = 750.9 K
  2. 2. w = 439.3 kJ/kg
  3. 3. T3 = 2016 K
  4. 4. qin = 837.6 kJ/kg
  5. 5. η = 54.71 %
  6. 6. η = 57.51 %

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