練習問題
問1．熱量をQ、内部エネルギーをU、仕事をWとして熱力学第1法則を表せ。
解答：Q = U + W
問2．等温変化では何が一定か。
解答：温度
問3．断熱変化では熱の出入りがないが、熱量Qはいくらか。
解答：Q＝0
問4．インペラの遠心力により回転エネルギーを与え、回転エネルギーを圧力に変換する圧縮機を何というか。
解答：ターボ形圧縮機
問5．気体を羽根車からディフューザーに流し遠心方向に徐々に減速させることにより、運動エネルギーに変換する圧縮機を何というか。
解答：遠心圧縮機
問6．空気が、シャフトに沿って何列もの回転するブレードと固定ブレードを通過することで、軸流を発生させる圧縮機を何というか。
解答：軸流圧縮機
問7．ケーシング内またはシリンダ内に閉じ込めた気体を送り出し圧力を高める圧縮機を何というか。
解答：容積形圧縮機
問8．ピストンによりガスを高圧で吐出する圧縮機を何というか。
解答：往復圧縮機
演習問題
次の各問いに対して正しいかどうか答えなさい。また、誤っている場合、誤りの部分を正しく直しなさい。
問1．等温圧縮において、熱量が加えられた場合、取り去る必要のあるのは外部から加えられた仕事に相当する熱量となる。
解答：正しい
解説：等温圧縮では、温度変化がないためです。
問2．断熱圧縮では、熱の出入りがないため、ガス温度が一定である。
解答：誤り 一定である。 → 上昇する。
解説：断熱圧縮では、内部エネルギーが上昇するため、ガス温度が上昇します。
問3．圧縮に要する仕事は、等温圧縮の時に最小となり断熱圧縮の時に最大となる。
ため、
解答：正しい
解説：圧縮に要する仕事を小さくするためには、できるだけ等温圧縮に近づける。
問4．実際の圧縮機におけるガス圧縮の場合、PV=一定(は絶対圧力、Vは体積)の関係が成り立つ。
解答：誤り PV=一定 → PVn=一定(nはポリトロープ指数) or 成り立つ → 成り立たない。
解説：ポリトロープ圧縮において、気体の圧力Pと体積Vの関係は、PVn=一定が成り立ちます。この時のnをポリトロープ指数と言います。
問5．断熱圧縮の場合、圧縮機でガスを圧縮する際に熱の出入りがないので、PV=一定(P：絶対圧力、V：体積)の関係になる。
解答：誤り PV=一定(P：絶対圧力、V：体積) → PVγ=一定(P：絶対圧力、V：体積、γ：比熱比)
解説：γをnにすればポリトロープ指数になります。
問6．断熱圧縮では圧縮比が小さいほど、吐出ガス温度が高くなる。
解答：誤り 小さいほど → 大きいほど
解説：圧縮比とはV1/V2またはP2/P1を言います。
問7．気体を圧縮する場合、ポリトロープ圧縮は、等温圧縮に比べて圧縮に必要な仕事が大きい。
解答：正しい
解説：圧縮に要する仕事は等温圧縮＜ポリトロープ圧縮＜断熱圧縮の順に大きくなります。
問8．往復圧縮機は、ピストンの往復運動により吸い込んだガスを圧縮して送り出すため、容積形圧縮機と呼ばれる。
解答：正しい
解説：往復圧縮機は、圧力比を大きくとる事ができます。
問9．軸流圧縮機は、回転する翼の作用により、連続的に圧縮されるもので効率が良い。
解答：正しい
解説：動翼と静翼の間をガスが通過することで連側的に圧縮されます。
問10．遠心圧縮機は、大容量のものに適している。
解答：正しい
解説：高圧力も得られます。
問11．サージングは、往復圧縮機でも発生する。
解答：誤り 発生する。 → 発生しない。
解説：サージングは遠心圧縮機で起こります。
問12．多段圧縮では、中間でガスを取り出し冷却することによって、圧縮に必要な正味の所要仕事が増大する。
解答：誤り 増大する → 減少する
解説：多段圧縮では中間ガスの冷却が重要です。
問13．吸込みから吐出しまでの実際の圧縮機のサイクルでは、シリンダとピストンの摩擦などにより、理論的な圧縮に較べて、圧縮に必要な正味の所要仕事が減少する。
解答：誤り 減少する。 → 増大する
解説：理想圧縮より、実際の圧縮の方が仕事は増えます。
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