図に示すようにある蒸気サイクルのT-s線図を考える。図中の番号を付した状態点i（i=1～6）の比エンタルピ―をh_iとするとき、理論効率ηを表す式として、最も適切なものはどれか。

 

 

解答

②

  

解説

［解くために必要な知識と周辺知識］

蒸気サイクル（ランキンサイクル）

 

 

図25.1に示す用に蒸気サイクルは次のような工程をたどります。

①ポンプにより水を昇圧し、ボイラへ供給する。（1→2）

この工程は理想的には等エントロピー圧縮となります。

仕事Wpを受け取る。

 

②ボイラによって圧縮水を加熱し蒸発させる（2→3）

③加熱を続けて水を全て蒸発さえる（3→4）

④さらに過熱を続けて、過熱蒸気とする。（4→5）

この３つの加熱工程は理想的には等圧加熱（q1の加熱）となります。

 

⑤過熱蒸気をタービンに供給し、タービンを回します。（5→6）

この工程は理想的には等エントロピー膨張となります。

外部に仕事Wtをなす。

 

⑥復水器で冷却されて水に戻ります。（6→1）

この工程は理想的には等圧冷却（q2の放熱）となります。

 

蒸気サイクルの理論熱効率は次の通り。

η=(q1-q2)/q1