1．圧力 0.80 MPa、乾き度 0.70 の湿り水蒸気1kg が圧力一定のもとで

2016 年
熱力学Ⅰ
演習１６
学籍番号：
月
日〔提出日：
〕
氏名：
１．圧力 0.80 MPa、乾き度 0.70 の湿り水蒸気１kg が圧力一定のもとで温度が 250 ℃になるまで
加熱される。このとき、水蒸気に加えられた熱〔kJ/kg〕および水蒸気がなした仕事〔kJ/kg〕を求
めよ。
２．ボイラで圧力 0.70 MPa、温度 100 ℃の水から圧力 0.70 MPa の乾き飽和蒸気を毎時 1200 kg
発生している。この蒸気発生に必要な毎時熱量〔MJ/h〕を求めよ。
３．圧力 3.0 MPa、温度 400 ℃の水蒸気 1.20 kg/s がタービンに入り、圧力 10 kPa まで膨張する。
このタービンの断熱効率は 84.5 ％である。このタービンの出力〔kW〕を求めよ。
１の解き方
(1) 0.80 MPa の飽和蒸気および飽和液の比エンタルピーと乾き度 0.70 より h1 = h’ + 0.70(h”-h’)
で最初の状態の比エンタルピーが計算できる．また，比体積も同様に v1 = v’ + 0.70(v”-v’)
(2) 過熱蒸気の蒸気表より，0.80 MPa，250 ℃の比エンタルピーh2，比体積 v2 を求める．
(3) 圧力一定であるので，加熱量は，q12 = h2 – h1 で計算できる．
(4) 仕事は圧力と体積変化を用いて，0.80×(v2 – v1) で計算できる．なお，単位には注意すること．
２の解き方
(1) 圧縮液の蒸気表から 0.70MPa，100℃の比エンタルピー h1 を求める．
(2) 圧力基準の飽和蒸気表から 0.70MPa の飽和蒸気の比エンタルピー h2 を求める．
(3) 必要な熱量は，1200×(h2 – h1) となるので，単位に気をつけて整理する．
３の解き方
(1) 過熱蒸気表から 3.0 MPa，400℃の比エンタルピー h1，比エントロピー s1 を求める．
(2) 飽和蒸気表から 10 kPa の飽和液および飽和蒸気の比エントロピー，s’および s” を求める．
(3) 乾き度は x = (s1-s’)/(s”-s’) で，比エントロピーは h2 = h’+x(h”-h’) で計算できる．
(4) 損失が無い場合の断熱熱落差は (h1-h2) であるので，このタービンの出力は，0.85×1.20×(h1-h2)
となる．