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。

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 8 の理想オットーサイクルで、空気は 25 °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 = 8T1 = 25 °Ck = 1.4
T2 = K
2.やさしい
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圧縮比 11 の理想オットーサイクルで、空気は 27 °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 = 11T1 = 27 °Ck = 1.4
T2 = K
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 = 3 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。 理論熱効率 η をパーセントで求めよ。

r = 17rc = 3k = 1.4
η = %
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 = 18、締切比は rc = v₃/v₂ = 3 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。 理論熱効率 η をパーセントで求めよ。

r = 18rc = 3k = 1.4
η = %
5.むずかしい
vP1234qin​qout​

理想ブレイトンサイクルが圧縮機の圧力比 10 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 = 10k = 1.4
η = %
6.むずかしい
vP1234qin​qout​

ガスタービン発電設備が、圧縮機の圧力比 16 のブレイトンサイクルで運転されている。空気は 310 K で圧縮機に入り、1300 K でタービンに入る。 圧縮機もタービンも等エントロピー的に作動する。 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 wnet を kJ/kg で求めよ。

rp = 16T1 = 310 KT3 = 1300 Kk = 1.4cp = 1.005 kJ/(kg·K)
wnet = kJ/kg

解答

  1. 1. T2 = 685 K
  2. 2. T2 = 783.2 K
  3. 3. η = 57.96 %
  4. 4. η = 58.91 %
  5. 5. η = 48.21 %
  6. 6. wnet = 338.4 kJ/kg

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。