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ボイラーの容量・効率・伝熱面積 ミニテスト【第2回】

ボイラーの容量・効率・伝熱面積」の内容から出題するミニテスト第2回(全5問)です。相当蒸発量の計算で使う基準値2,257 kJ/kg・ボイラー効率を上げる方法・伝熱面積が大きいメリット・蒸発量の単位・4つの数値の整理など掘り下げた問題です。

ボイラーの容量・効率・伝熱面積 ミニテスト

第1回 第2回 第3回

テストの使い方

まず自分で答えを考えてから「解答を見る」をタップしてください。間違えた問題は解説記事に戻って確認すると効果的です。

第1問

相当蒸発量の計算で使う基準値「2,257 kJ/kg」は何を表しているか。正しいものはどれか。

(1)水1kgを0℃から100℃に加熱する顕熱
(2)100℃の水1kgを100℃の飽和蒸気にする蒸発潜熱
(3)ボイラー効率
(4)燃料の発熱量
(5)伝熱面積

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正解:(2)100℃の水1kgを100℃の飽和蒸気にする蒸発潜熱
2,257 kJ/kgは大気圧における水の蒸発潜熱です。相当蒸発量は「100℃の水→100℃の飽和蒸気」を基準条件としており、この蒸発潜熱を使って異なる条件のボイラーを共通の尺度で比較します。

第2問

ボイラー効率を上げるための方法として、正しいものはどれか。

(1)排気ガスの温度をできるだけ高くする
(2)エコノマイザや空気予熱器を設置して排熱を回収する
(3)燃料を大量に使う
(4)蒸気を大気中に放出する
(5)ボイラーの保有水量を減らす

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正解:(2)エコノマイザや空気予熱器を設置して排熱を回収する
排気ガスに含まれる熱を回収するエコノマイザ(給水加熱器)や空気予熱器を設置すれば、燃料のエネルギーをより有効に活用でき、ボイラー効率が向上します。排気温度が高いまま捨てるのはエネルギーの無駄です。

第3問

伝熱面積が大きいことのメリットとして、正しいものはどれか。

(1)燃焼ガスの温度が上がる
(2)効率よく熱を水に伝えることができる
(3)ボイラーの重量が軽くなる
(4)保有水量が減る
(5)起動時間が長くなる

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正解:(2)効率よく熱を水に伝えることができる
伝熱面積が大きいほど、燃焼ガスの熱が水に伝わる面が広くなり、効率よく熱交換ができます。煙管ボイラーが多数の管を持つのも、伝熱面積を稼いで効率を高めるためです。

第4問

蒸発量の単位として、正しいものはどれか。

(1)kJ/h
(2)kg/h
(3)m/s
(4)Pa
(5)℃

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正解:(2)kg/h
蒸発量の単位はkg/h(キログラム毎時)またはt/h(トン毎時)です。「1時間に何kgの蒸気を作れるか」を表します。kJ/hは熱量の単位で蒸発量ではありません。

第5問

蒸発量・相当蒸発量・ボイラー効率・伝熱面積の4つの関係として、正しいものはどれか。

(1)4つは全く無関係な数値である
(2)伝熱面積が大きいほどボイラー効率が上がり、同じ燃料でより多くの蒸気(蒸発量)を生み出せる
(3)蒸発量が大きいほどボイラー効率は下がる
(4)相当蒸発量が大きいほど伝熱面積は小さくなる
(5)ボイラー効率と伝熱面積は反比例する

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正解:(2)伝熱面積が大きいほどボイラー効率が上がり、同じ燃料でより多くの蒸気(蒸発量)を生み出せる
伝熱面積が大きい→燃焼ガスの熱を効率よく水に伝えられる→ボイラー効率が向上→同じ燃料でより多くの蒸気を作れる、という良い循環が生まれます。4つの数値はボイラーの「実力」を多面的に表しています。

結果の振り返り

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5問正解 完璧!
3〜4問正解 あと一歩!
0〜2問正解 解説記事を読み直しましょう

解説記事に戻って復習する → ボイラーの容量・効率・伝熱面積

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