復水器の冷却に海水を使用し，運転している汽力発電所がある。このときの復水器冷却水流量は \(30\text{ m}^3\text{/s}\)，復水器冷却水が持ち去る毎時熱量は \(3.1\times10^9\text{ kJ/h}\)，海水の比熱容量は \(4.0 \text{ kJ/(kg}\cdot\text{K)}\)，海水の密度は \(1.1\times10^3\text{ kg/m}^3\)，タービンの熱消費率は \(8000\text{ kJ/(kW}\cdot\text{h)}\) である。
この運転状態について，次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし，復水器冷却水が持ち去る熱以外の損失は無視するものとする。
復水器冷却水の温度上昇の値[K]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
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要点
正解は(4)。冷却水の温度上昇 冷却水流量（質量流量） \(\dot{m}\) は： 復水器放熱量（秒単位） \(H\) は： 熱量計算式 \(H = \dot{m} C_p \Delta T\) より： よって (4) が正解。
詳細解説
冷却水の温度上昇
冷却水流量（質量流量） \(\dot{m}\) は：
\[ \dot{m} = 30 \text{ [m}^3\text{/s]} \times 1.1 \times 10^3 \text{ [kg/m}^3\text{]} = 33 \times 10^3 \text{ kg/s} \]
復水器放熱量（秒単位） \(H\) は：
\[ H = \dfrac{3.1 \times 10^9}{3600} \approx 861,111 \text{ kJ/s} \]
熱量計算式 \(H = \dot{m} C_p \Delta T\) より：
\[ 861,111 = 33,000 \times 4.0 \times \Delta T \]
\[ \Delta T = \dfrac{861,111}{132,000} \approx 6.52 \text{ K} \]
よって (4) が正解。
