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。

名前: ____________________   日付: ____________

1.やさしい
vP1234qin​qout​

理想オットーサイクルの圧縮比は 9 である。圧縮開始時の空気の温度は 300 K、サイクルの最高温度は 1500 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 = 9T1 = 300 KT3 = 1500 Kk = 1.4cv = 0.718 kJ/(kg·K)
w = kJ/kg
2.やさしい
vP1234qin​qout​

理想オットーサイクルの圧縮比は 8 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 = 8k = 1.4
η = %
3.ふつう
vP1234qin​qout​

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 = 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 = 14rc = 3k = 1.4
η = %
4.ふつう
vP1234qin​qout​

理想ディーゼルサイクルの圧縮比は r = 22、締切比は rc = v₃/v₂ = 1.8 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 = 22rc = 1.8k = 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 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
vP1234qin​qout​

ガスタービン発電設備が、圧縮機の圧力比 8 のブレイトンサイクルで運転されている。空気は 288 K で圧縮機に入り、1200 K でタービンに入る。 圧縮機の断熱効率は 80%、タービンの断熱効率は 90% 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 wnet を kJ/kg で求めよ。

rp = 8T1 = 288 KT3 = 1200 Kηc = 80%ηt = 90%k = 1.4cp = 1.005 kJ/(kg·K)
wnet = kJ/kg

解答

  1. 1. w = 326.5 kJ/kg
  2. 2. η = 56.47 %
  3. 3. η = 54.57 %
  4. 4. η = 66.88 %
  5. 5. η = 54.71 %
  6. 6. wnet = 192.6 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。