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ゲージと絶対圧力・比体積・比エンタルピー・冷凍トン

 『初級 冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会』<8次:P3~P6>辺りを、このページ内にいろいろ小分けしてまとめてありますので、頑張ってください。

ゲージ圧力・絶対圧力

 (参考図)

圧力計画像

・冷凍サイクルの圧力比は、蒸発圧力に対する凝縮圧力の比であり、これらの圧力はゲージ圧力を用いて表される。 H25/01 答え

【×】 この問題はココ。問1だし。
絶対圧力を用います。テキスト<8次:P18>(2.7)式の下行。 ちなみに、ゲージ圧力に大気圧を加えたものが、絶対圧力。テキスト<8次:P5>

・冷凍装置内の冷媒圧力は、一般にブルドン管圧力計で計測する。圧力計のブルドン管は、管内圧力と管外大気圧との圧力差によって変形するので、指示される圧力は測定しようとする冷媒圧力と大気圧との圧力差で、この指示圧力を絶対圧力と呼ぶ。 H23/01 答え

【×】 絶対圧力じゃなくてゲージ圧力。他の試験でも勉強するよね。サービス問題。テキスト<8次:P4~P5>

・冷媒のp-h線図では実用上の便利さから、縦軸のゲージ圧力は対数日盛で、横軸の比エンタルピーは等間隔日盛りでそれぞれ目盛られている。 H28/01 答え

【×】 縦軸は 絶対圧力 表示です。テキスト<8次:P11 8行目~>に、ズバリですね。

・冷凍装置内の冷媒圧力は、一般にブルドン管圧力計などで計測する。この指示圧力は、冷媒圧力と大気圧との差圧で、ゲージ圧力と呼ぶ。 H29/01 答え

【◯】 ま、この一文は覚えておくしかないですね。テキスト<8次:P5 3行目>です。


比体積

この先々の問題で「比体積」なるものは、ことごとくあなたを苦しめるかもしれない。しっかりイメージしておこう。

p-h線図比体積線

冷媒圧力が低いと比体積は大きくなる。(図の赤線)単位は[m^3/kg]で、比体積が大きいと、

  • ガスが薄い。
  • 密度が小さい。(比体積は、密度[kg/m^3]と逆数の関係)

と、いうことだけども。

 『初級冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会』<8次:P5の(b)、P12(ニ-ニの折れ線は、)>を読んでみるとよろし。 (他には、<8次:P30(3.5式の上下)、P37(4行目)、P173(3行目~))

・圧縮機吸込み蒸気の比体積は、吸込み蒸気の圧力と温度を測って、それらの値から冷媒のp-h線図や熱力学性質表により求められる。比体積の単位は(m^3/kg)であり、比体積が大きくなると冷媒蒸気の密度は小さくなる。 H23/01 答え

【◯】 頑張れー。テキスト<8次:P5の(b)>を読むべし。ズバリです。

・冷媒の比体積の値は、低圧になると蒸気が薄くなり、小さくなる。 H10/01 答え

【×】 はぃ、<8次:P5(b)>にズバリと書いてあるので、よく読んでおきましょう。
 比体積(冷媒1kgの占める体積)は低圧になると大きくなるので、蒸気が薄くなる(密度が小さくなる)。比体積が大きくなるとガスは薄く(密度は小さくなる) ←この一文(イメージ)は、とても重要。この先何度も出てきます。
基礎は大事です。


比エンタルピー

1問しかないけど、ま、分けておこう。(2014/06/11記す)

・比エンタルピーhは、冷媒1kgの中に含まれるエネルギーであって(kJ/h)の単位で表示される。 H13/01 答え

【×】 この問題はココに置く。 (kJ/kg)である。 ぅわ~、超サーービス問題です!(テキスト<8次:P5の一番下>)

・冷凍装置における各種の熱計算では、比エンタルピーの絶対値は特に必要ない。冷媒は、0℃ の飽和液の比エンタルピー値を200kJ/kgとし、これを基準としている。 R02/01 答え

【◯】 前半の  冷凍装置における各種の熱計算では、比エンタルピーの絶対値は特に必要ない。 がよくわからないね。テキストにはズバリの文言がない。後半は初級テキスト<8次:P6 7行目>に記されている。

さて、  絶対値 とは、


冷凍トン

参考
冷凍トンの説明図

・0℃の水1000kgを1日(24時間)で0℃の氷にするために除去すべき熱量を、1冷凍トンという。 H11/01

・1冷凍トンは、氷の融解熱が333.6 kJ/kgであるから

平成11年度問1の冷凍トン計算式 である。 H11/01

 答え

   

【両方 ◯】
『初級冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会』<8次:P6>を熟読してね。 【続き】

日本冷凍トン(JRT) 重さのトン 記号はRT
 0℃の1000kgの水を24時間で0℃の氷にする熱量
 アメリカ冷凍トン(USRT) 重さのポンド 記号USRT
 0℃の2000[1b](ポンド)の水を24時間で0℃にする熱量 12568(kJ/h)

・0℃の水を1000Kgを1日(24時間)で0℃の氷にするために除去しなければならない熱量のことを、1冷凍トンと呼んで、これを冷凍能力の単位として用いることもある。 H21/01 答え

【◯】 ぅ~ん、10年ぶり。忘れたころに出題されるのね、油断大敵だ。22年度あたりは、333.6[kJ/kg]がでるかも・・?。

・水1トンの温度を1K下げるのに除去しなければならない熱量を1冷凍トンと呼ぶ。 H25/01 答え

【×】 さ、なぜ【×】なのか。 【続きは、ココをクリック。】

水1トンは1000kgだから良し。
 さて、1K(ケルビン)は-273℃とか考えるけども、ここでは「下げるのに」とあるので温度差と考えて「温度を1K下げる」=「温度を1℃下げる」となる。
 そして「0℃の水」とか、「0℃の氷」とか、一言も無い。
 そこで、ま、解答としては【×】で、全然間違っている(チョロい問題、もしくはウンコ問題)と、いうことになる。わからないという方は、ま、テキストを一度でも隅々まで読んでおきなさいということかな…。健闘を祈る。

・0℃の水1000kgを1日(24時間)で0℃の氷にするために除去すべき熱量を、1冷凍トンという。 H11/01

・0℃の水1トン(1000kg)を1日(24時間)で0℃の氷にするために除去しなければならない熱量のことを、1冷凍トンと呼ぶ。 H28/01 答え

【両方 ◯】 素直な問題でつね。

・25℃の水1トン(1000kg) を1日(24時間)で0℃の氷にするために除去しなければならない熱量のことを、1冷凍トンと呼ぶ。 H30/01 答え

【×】  25℃の水 ではなくて、  0℃の水 ですね。 ぅーん、(勉強していれば…)間違わないよね!

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 『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。(14/05/20)
 『初級 冷凍受験テキスト』8次改訂版への見直し、済。(20/04/13)

修正・訂正箇所履歴

【2016/05/05 新設】

  • Submenuの「冷媒の状態」を「ゲージと絶対圧力・比体積・比エンタルピー・冷凍トン」に変更。 (2017(H29)/01/29)
  • 「比体積」冒頭説明文を修正。(2017/10/23)
    冷凍トンの説明図
      ↓
    冷凍トンの説明図
  • テキスト8次改訂版(R01(2019)-11月改訂)へ対応、および、文章見直し。(2020(R02)/04/13)
  • 「H25/01」解説内の1k云々を見直し。(2020(R02)/12/24)

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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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