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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2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2回(全5問)です。第1回より少し踏み込んだ問題で実力をチェック!

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

蒸気圧縮冷凍サイクルにおける圧縮機の役割として、正しいものはどれか。

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

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正解:(2)
圧縮機は蒸発器から戻ってきた低温低圧のガス冷媒を圧縮して高温高圧にする装置です。自転車のポンプと同じ原理で、気体を圧縮すると温度と圧力が上がります。(1)は凝縮器、(3)は膨張弁、(4)は蒸発器の説明です。

第2問

家庭用エアコンの室外機から温風が出る理由として、最も適切なものはどれか。

(1)室外機のモーターの熱が放出されているから。
(2)蒸発器で冷媒が蒸発して熱を放出しているから。
(3)凝縮器で冷媒が液化する際に、冷媒の熱が外部に放出されているから。
(4)膨張弁で冷媒の圧力が上がって熱が発生しているから。
(5)圧縮機が停止するときに余熱が出ているから。

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正解:(3)
冷房運転時、室外機は凝縮器の役割を果たします。圧縮機で高温高圧になった冷媒ガスが凝縮器で液化するとき、冷媒が持っている熱を外気に放出します。これが室外機から温風が出る理由です。(2)蒸発器は熱を「奪う」装置で、放出するのは凝縮器。(4)膨張弁では圧力は下がります。

第3問

膨張弁の役割に関する記述として、正しいものはどれか。

(1)冷媒ガスを圧縮して温度を上げる。
(2)冷媒の熱を外部に放出して液化する。
(3)高圧の液冷媒を絞り(小さな穴)に通して圧力と温度を下げる。
(4)低圧の液冷媒を蒸発させて周囲を冷やす。
(5)冷媒の流れる方向を切り替える。

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正解:(3)
膨張弁は小さな穴(絞り)のような構造で、凝縮器から来た高圧の液冷媒を通過させることで圧力と温度を急激に下げる装置です。スプレー缶のガスを噴出させると缶が冷えるのと同じ原理です。(1)は圧縮機、(2)は凝縮器、(4)は蒸発器の説明。(5)は四方弁の説明です。

第4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)冷媒は蒸気圧縮冷凍サイクルの中で液体と気体の状態変化を繰り返す。
(2)蒸発器では冷媒が蒸発(液体→気体)するときに周囲から熱を奪う。
(3)凝縮器では冷媒が凝縮(気体→液体)するときに周囲へ熱を放出する。
(4)圧縮機は冷凍サイクルの中で最も温度が低い場所にある。
(5)膨張弁の前後で冷媒の圧力が大きく変化する。

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正解:(4)
圧縮機はガスを圧縮して高温高圧にする場所なので、冷凍サイクルの中で最も温度が高い場所のひとつです。最も温度が低いのは蒸発器の出口付近です。(1)(2)(3)(5)はすべて正しい記述です。

第5問

「液体が蒸発するとき周囲から熱を奪う」という原理を利用しているのは、蒸気圧縮冷凍サイクルのどの過程か。

(1)圧縮
(2)凝縮
(3)膨張
(4)蒸発
(5)過冷却

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正解:(4)蒸発
「液体の蒸発で周囲から熱を奪う」のは冷凍の基本原理そのもので、これを利用しているのが蒸発の過程(蒸発器)です。アルコール消毒やプール上がりで肌がスーッと冷たく感じるのと同じ原理です。(5)過冷却は冷凍サイクルの4ステップには含まれません(凝縮器出口で液冷媒をさらに冷やすことを指します)。

結果の振り返り

正解数をチェック!

5問正解 完璧!第3回に挑戦してみましょう
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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