顕熱・潜熱

【顕熱と潜熱】

 「潜熱」「顕熱」の二文字がある問題です。勉強しておけば、基礎は理解できるし美味しい問題です!『SIによる 初級 冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会』P1~P2

 先々、嫌になるほど登場する言葉です。頭の中でイメージして覚えてみよう。

顕熱 : 物体の状態変化がなく温度のみが変化する テキストP1(1.1)式の下
(ブライン(P51)、空冷凝縮器の空気(P70)など)
潜熱 : 物体の状態が変化する場合に必要な熱量 テキストP2 上3行目
(蒸発器の冷媒(P2、P16)、冷却塔の水(P69)など)

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【顕熱】

・一般に、冷媒が液体から蒸気に、または蒸気から液体に状態変化する場合に必要とする熱を、顕熱と呼んでいる。 H12/01

・一般に、物質が液体から蒸気に、または蒸気から液体に状態変化する場合に、必要とする出入りの熱量を顕熱と呼ぶ。 H28/01  答え

【両方 ×】 状態変化があるので潜熱です。
 『SIによる 初級 冷凍受験テキスト』P2上から3行目~【プチメモ】

メモ帳とか、iPhoneとかに、メモって持ち歩こう。
  ・物体の状態変化がなく温度のみが変化する → 顕熱
  ・物体の状態が変化する場合に必要な熱量 → 潜熱(固体→ 液体 → 気体など)
  蒸発潜熱・凝縮潜熱・融解潜熱・凝固潜熱

・冷媒が液体から蒸気に、または蒸気から液体に状態変化する場合に出入りする熱を顕熱と呼んでいる。H16/01 答え

【×】 状態が変化(蒸発器とか、凝縮器とか)ですから、潜熱です。

・物質が液体から蒸気に、または蒸気から液体に状態変化する場合に必要とする出入りの熱量を、顕熱と呼ぶ。 H27/01 答え

【×】 みな×だけども、顕熱への素直な直球問題はできないのかな。
 (2016(H28)/08/11記ス)

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【潜熱】

・冷媒が液体から蒸気に、または蒸気から液体に状態変化するときに必要とする熱を、潜熱と呼ぶ。 H22/01 答え

【◯】 ハイ!
 物体の状態が変化する場合に必要な熱量 → 潜熱

・物質が液体から蒸気に、または蒸気から液体に状態変化する場合に必要とする出入りの熱を、潜熱と呼ぶ。 H23/01 答え

【◯】 物質でも同じだよ。テキストP2上

・蒸発器で冷媒が蒸発するときに潜熱を周囲に与える。 H24/01 答え

【×】 違います。(引掛けっぽいかな…あなたなら大丈夫。)
周囲の物質から潜熱として取り入れ、液体から蒸気へ状態変化するのです。『SIによる 初級 冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会』P2の太字

・冷媒液が圧力降下するときに、液の一部が自己蒸発する際の潜熱によって、冷媒自身の温度が下がる。 H20/02 答え

【◯】
膨張弁を冷媒液が通過するときのp-h線図(自己蒸発潜熱) 絞り膨張作用のp-h線図と冷凍サイクル図
 「SIによる初級冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会」P15のまん中あたりを読んで頂きたい。
 2冷や1冷の試験にまでも登場するこの一文は重要なもので、絞り膨張の時の冷媒自身の変化を表している。
 記憶しておいても損はない。(潜熱 → 物体の状態が変化する場合に必要な熱量)

3´から4まで自己蒸発する潜熱で、冷媒自身の温度が下がる。

・1kgの飽和液をすべて乾き飽和蒸気にするのに必要な熱を蒸発潜熱という。 H09/01 答え

【◯】 問題は、ずいぶん古いけども。(H26/06/17記す)
『SIによる 初級 冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会』P1(下から9行目)を読む。そして、P15のp-h線図を見ながらP16の真中辺りから下を読んで、イメージできれば最高。

・水の蒸発潜熱は、約2,500 kJ/kgである。 H12/01 答え

【◯】 ハイ!1ページ。
真空で0℃の水1kgを蒸気(気体)に変える熱量。2500←この数字覚えておこう。この問題も古いけども、忘れた頃(年度)にヒョッコリ出題されるかもしれない。(H26/06/17記す)

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おまけ

 時間と気力があれば解いてみてください。

・ホットガス除霜法は、圧縮機から吐き出される高温の冷媒ガスを蒸発器に送り込み、その顕熱と潜熱によって除霜する方法である。 H09/07 答え

【◯】 この問題は蒸発器の除霜の問題であるが、ここにオマケ :-)
『SIによる 初級 冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会』P83
 圧縮機の吐出しガスを取り出して蒸発器にホットガスを流して霜と溶かす。
 吐き出された点から顕熱(物体の状態変化がなく温度のみが変化する)で飽和蒸気線まで除霜し、飽和蒸気線から飽和液腺まで凝縮潜熱(温度変化なしに気体が液体に変化する)で除霜する。 (霜の変化ではなく、高圧高温の冷媒ガスの変化を考える。)

・ホットガスによる除霜法では、高温の冷媒ガスの顕熱のみで霜を融解させる。 H11/07 答え

【誤り】 上記解説参考 [参考 ちなみに2種冷凍問題はこんな感じ] ←クリック

・ホットガスデフロスト方式は、除霜しようとする蒸発器の霜を圧縮機吐出しガスの顕熱と凝縮の潜熱で融かすので、除霜中の蒸発器への送風は停止しない方がよい。 H14/06 答え

【誤り】 このように、2種になると一つの問題文に複数のことを問うてくる。1種になると、幾つものことが問われ長文になる。

・蒸発式凝縮器は、水の蒸発潜熱を利用して冷却するので、凝縮圧力は外気の湿球温度と関係しない。 H13/06 答え

【×】 これは凝縮器の問題で出題されるが、ここにオマケ:-)『SIによる 初級 冷凍受験テキスト』P70(5~7行目)を読んで、頭の中でイメージしてみよう。外気の湿球温度に影響される。

・空冷凝縮器とは、冷媒を冷却して凝縮させるのに、空気の顕熱を用いる凝縮器をいう。 H11/06 答え

【◯】 これは凝縮器の問題で出題されるが、ここにオマケ:-)
 『SIによる 初級 冷凍受験テキスト』P70(上の太字)読んでね。空冷の冷媒凝縮のための冷却は空気の顕熱(物体の状態変化がなく温度のみが変化する) 乾球温度により冷却する。

 03/03/14 05/03/11 07/03/11 08/04/13 11/06/15 12/05/27 13/05/10 14/06/17 16/08/11 17/01/27

 『SIによる 初級 冷凍受験テキスト』7次改訂版への見直し、済。(14/06/17)

修正・訂正箇所履歴

【2016/05/07 新設】

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【参考文献】

  • SIによる初級受検テキスト:日本冷凍空調学会
  • 上級受検テキスト(SIによる上級受検テキスト):日本冷凍空調学会
  • 冷凍機械責任者(1・2・3冷)試験問題と解答例(13):日本冷凍空調学会
  • 第3種冷凍機械責任者試験模範解答集 :電気書院
  • 第1・2種冷凍機械責任者試験模範解答集 :電気書院

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