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p-h線図の読み方と冷凍能力・成績係数(COP) ミニテスト【第3回】

p-h線図の読み方と冷凍能力・成績係数(COP)の計算」の内容から出題するミニテスト第3回(全5問)です。仕上げの応用問題です!

p-h線図の読み方と冷凍能力・成績係数(COP) ミニテスト

第1回 第2回 第3回

第1問

p-h線図上で、蒸発過程を表す線の特徴として正しいものはどれか。

(1)低圧側で右向きの水平線(エンタルピーが増加)
(2)低圧側で左向きの水平線(エンタルピーが減少)
(3)高圧側で右向きの水平線
(4)垂直の上向き線
(5)右下がりの曲線

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正解:(1)低圧側で右向きの水平線(エンタルピーが増加)
蒸発は低圧一定のもとで冷媒が周囲から熱を吸収して気化する過程です。圧力一定=水平線、吸熱でエンタルピーが増加=右向き。「蒸発は低圧の右向き水平線」と覚えましょう。

第2問

凝縮器で放出する熱量をp-h線図上で表す場合、どのエンタルピーの差に相当するか。

(1)蒸発器入口と蒸発器出口のエンタルピー差
(2)圧縮機入口と圧縮機出口のエンタルピー差
(3)圧縮機出口と凝縮器出口のエンタルピー差
(4)蒸発器出口と膨張弁入口のエンタルピー差
(5)膨張弁入口と膨張弁出口のエンタルピー差

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正解:(3)圧縮機出口と凝縮器出口のエンタルピー差
凝縮器での放熱量は、凝縮器に入る冷媒(=圧縮機出口)と凝縮器から出る冷媒のエンタルピーの差です。p-h線図では高圧側の水平線の長さ(h2 − h3)に相当します。(5)膨張弁は等エンタルピー変化なのでエンタルピー差はゼロです。

第3問

p-h線図に関する記述として、誤っているものはどれか。

(1)凝縮器での放熱量 = 冷凍能力 + 圧縮機の仕事
(2)冷凍能力は蒸発器でのエンタルピー差で求められる。
(3)圧縮機の仕事はp-h線図上の圧縮線のエンタルピー差で求められる。
(4)膨張弁の前後でエンタルピーは変化しない。
(5)膨張弁の前後で圧力は変化しない。

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正解:(5)膨張弁の前後で圧力は変化しない。
膨張弁は高圧の液冷媒を低圧にする装置なので、圧力は大きく変化します。変化しないのはエンタルピーです(等エンタルピー変化)。「膨張弁=エンタルピー一定、圧力は変化」を正確に覚えましょう。(1)〜(4)は正しい記述です。

第4問

ある冷凍装置で、冷凍能力が180kJ/kg、圧縮機の仕事が60kJ/kgのとき、凝縮器で放出される熱量はいくらか。

(1)120 kJ/kg
(2)180 kJ/kg
(3)240 kJ/kg
(4)300 kJ/kg
(5)360 kJ/kg

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正解:(3)240 kJ/kg
凝縮器の放熱量 = 冷凍能力 + 圧縮機の仕事 = 180 + 60 = 240 kJ/kg。蒸発器で吸収した熱に、圧縮機で加えたエネルギーを合わせた量が凝縮器から放出されるというエネルギー保存の関係です。

第5問

比エンタルピーに関する記述として、最も適切なものはどれか。

(1)冷媒1kgあたりが持っているエネルギー量(熱量)のことである。
(2)冷媒の温度のことである。
(3)冷媒の圧力のことである。
(4)冷媒の体積のことである。
(5)冷媒の密度のことである。

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正解:(1)冷媒1kgあたりが持っているエネルギー量(熱量)のことである。
比エンタルピー(h)は、冷媒1kgあたりのエネルギー量を表します。単位はkJ/kgです。p-h線図の横軸に使われ、冷凍能力や圧縮仕事はこの値の差として計算できます。

結果の振り返り

正解数をチェック!

5問正解 素晴らしい!このテーマは完璧です
3〜4問正解 合格ラインです!間違えた箇所を復習しましょう
0〜2問正解 解説記事と第1回・第2回をもう一度確認しましょう

解説記事に戻って復習する → p-h線図の読み方と冷凍能力・成績係数(COP)の計算

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