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冷凍の原理と蒸気圧縮冷凍サイクル ミニテスト【第1回】

冷凍の原理と蒸気圧縮冷凍サイクル(圧縮・凝縮・膨張・蒸発)」の内容から出題するミニテスト第1回(全5問)です。解説記事を読んだあとの復習にどうぞ!

冷凍の原理と蒸気圧縮冷凍サイクル ミニテスト

第1回 第2回 第3回

第1問

冷凍の原理に関する記述として、正しいものはどれか。

(1)冷凍とは、高温の物体から低温の物体へ熱を移動させることである。
(2)冷凍とは、低温の物体から熱を奪い、高温側へ放出することである。
(3)冷凍機は、電気を使わずに熱を移動させる装置である。
(4)液体が凝縮するとき、周囲から熱を奪うのが冷凍の原理である。
(5)冷凍とは、物体を0℃以下にすることだけを指す。

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正解:(2)
冷凍とは「低温の物体から熱を奪い、高温側に放出する」ことです。熱は本来、高温→低温に流れますが、冷凍機はエネルギー(電気)を使って逆方向に熱を移動させます。(1)は自然な熱移動の説明。(3)冷凍機は電気(エネルギー)を使います。(4)熱を奪うのは「蒸発」です。(5)0℃以下に限りません。

第2問

蒸気圧縮冷凍サイクルの4つのステップを正しい順序で並べたものはどれか。

(1)蒸発 → 圧縮 → 凝縮 → 膨張
(2)圧縮 → 膨張 → 凝縮 → 蒸発
(3)圧縮 → 凝縮 → 膨張 → 蒸発
(4)凝縮 → 圧縮 → 蒸発 → 膨張
(5)膨張 → 蒸発 → 圧縮 → 凝縮

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正解:(3)圧縮 → 凝縮 → 膨張 → 蒸発
蒸気圧縮冷凍サイクルは「圧縮→凝縮→膨張→蒸発」の順序で繰り返されます。圧縮機でガスを圧縮→凝縮器で液化(放熱)→膨張弁で減圧→蒸発器で蒸発(吸熱)。サイクルなので(1)も順序としては正しい巡り方ですが、一般的にこのサイクルは圧縮から始めて説明します。

第3問

蒸気圧縮冷凍サイクルにおいて、実際に冷却(冷やす)効果が生まれるのはどの機器か。

(1)圧縮機
(2)凝縮器
(3)膨張弁
(4)蒸発器
(5)受液器

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正解:(4)蒸発器
冷凍サイクルで冷却効果が生まれるのは蒸発器です。低温低圧の液冷媒が蒸発するとき、周囲から熱を奪います。これが「冷やす」仕組みです。(1)圧縮機は冷媒ガスを圧縮して温度・圧力を上げる機器。(2)凝縮器は熱を外部に放出する機器。(3)膨張弁は冷媒の圧力を下げる機器。(5)受液器は液冷媒を一時貯蔵するタンク。

第4問

凝縮器の役割に関する記述として、正しいものはどれか。

(1)低温低圧の冷媒ガスを圧縮して高温高圧にする。
(2)高温高圧の冷媒ガスを冷やして液化し、周囲に熱を放出する。
(3)高圧の液冷媒の圧力を下げて低温低圧にする。
(4)低温低圧の液冷媒を蒸発させて周囲から熱を奪う。
(5)冷媒を一時的に貯蔵する。

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正解:(2)高温高圧の冷媒ガスを冷やして液化し、周囲に熱を放出する。
凝縮器は、圧縮機から送られてきた高温高圧の冷媒ガスを冷やして液体にする装置です。このとき冷媒の熱は外気や冷却水に放出されます。家庭用エアコンの室外機から温風が出るのは、凝縮器が熱を放出しているためです。(1)は圧縮機、(3)は膨張弁、(4)は蒸発器の説明です。

第5問

蒸気圧縮冷凍サイクルに関する記述として、誤っているものはどれか。

(1)圧縮機でガス冷媒を圧縮すると、冷媒の温度と圧力が上がる。
(2)凝縮器では冷媒が外部に熱を放出し、気体から液体に変わる。
(3)膨張弁を通過すると、冷媒の圧力と温度が下がる。
(4)蒸発器では冷媒が蒸発し、周囲から熱を奪う。
(5)蒸気圧縮冷凍サイクルでは、冷媒は圧縮機から蒸発器へ直接送られる。

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正解:(5)蒸気圧縮冷凍サイクルでは、冷媒は圧縮機から蒸発器へ直接送られる。
圧縮機の次は凝縮器です。圧縮機→凝縮器→膨張弁→蒸発器の順序が正しいサイクルです。圧縮機から蒸発器へ直接送ることはありません。(1)〜(4)はすべて正しい記述です。

結果の振り返り

正解数をチェック!

5問正解 完璧!次のテーマに進みましょう
3〜4問正解 あと一歩!間違えた部分を解説記事で復習しましょう
0〜2問正解 解説記事をもう一度読んでから再挑戦してみましょう

解説記事に戻って復習する → 冷凍の原理と蒸気圧縮冷凍サイクル(圧縮・凝縮・膨張・蒸発)

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