図に示す汽力発電所の熱サイクルにおいて、各過程に関する記述として誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
[図:縦軸が温度、横軸がエントロピのT-s線図。A→B→C→D→E→Aのサイクル]
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(1)
\(A \rightarrow B\): 給水が給水ポンプによりボイラ圧力まで高められる断熱膨張の過程である。
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(2)
\(B \rightarrow C\): 給水がボイラ内で熱を受けて飽和蒸気になる等圧受熱の過程である。
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(3)
\(C \rightarrow D\): 飽和蒸気がボイラの過熱器により過熱蒸気になる等圧受熱の過程である。
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(4)
\(D \rightarrow E\): 過熱蒸気が蒸気タービンに入り復水器内の圧力まで断熱膨張する過程である。
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(5)
\(E \rightarrow A\): 蒸気が復水器内で海水などにより冷やされ凝縮した水となる等圧放熱の過程である。
要点
正解は(1)。ランキンサイクルのT-s線図に関する問題です。 選択肢1(誤り): \(A \rightarrow B\) は給水ポンプによる加圧過程です。これは断熱圧縮であり、「断熱膨張」ではありません。
詳細解説
正解は(1)です。
ランキンサイクルのT-s線図に関する問題です。 選択肢1(誤り): \(A \rightarrow B\) は給水ポンプによる加圧過程です。これは断熱圧縮であり、「断熱膨張」ではありません。
・選択肢2(正しい): \(B \rightarrow C\) はボイラでの加熱(液相→飽和蒸気)で、等圧受熱です。
・選択肢3(正しい): \(C \rightarrow D\) は過熱器での加熱(飽和蒸気→過熱蒸気)で、等圧受熱です。
・選択肢4(正しい): \(D \rightarrow E\) はタービンでの仕事(膨張)で、断熱膨張です。
・選択肢5(正しい): \(E \rightarrow A\) は復水器での冷却(蒸気→液体)で、等圧放熱です。
T-s線図では、横軸のエントロピー変化と縦軸の温度変化から、ポンプ、ボイラ、タービン、復水器の各過程を読み取ります。断熱膨張で温度が下がるタービン過程と、凝縮で熱を捨てる復水器過程を取り違えないことが決め手です。