平成29年度 課目Ⅱ 問題7-A～D、問題7-8の解説

平成29年度

課目Ⅱ 問題7-A～D、問題7-8について解説します。

問題文は記載しませんので、

参考書や過去問をご覧になりながら

解説を見ていただくことをお勧めします。

※過去問は以下のURL先から無料で
ダウンロードできます。

https://www.eccj.or.jp/mgr1/test_past/index.html

【問題7-A】 

 公式より、

Q=mCΔT…①

熱交換で与える熱量と与えられる熱量は等しいので、

QA＝QB…②

①、②より、

m_AC_AΔT_A= m_BC_BΔT_B

⇒m_AC_A(T_Ai-T_Ao)₌ m_BC_B(T_Bo-T_Bi)

⇒T_Bo= {{m_AC_A(T_Ai-T_Ao)}÷m_BC_B}+T_Bi

数値を代入してT_Boを求める。

T_Bo＝{{2×4.2(80-50)}÷1.5×3.0}+20=75.9=76℃ 

(m_A＝流体Aの流量、mB＝流体Bの流量、

C_A＝流体Aの比熱、CB＝流体Bの比熱、

T_Ai＝流体Aの入口温度、T_Ao＝流体Aの出口温度、

T_Bi＝流体Bの入口温度、T_Bo＝流体Bの出口温度）

【問題7-B】 

ΔT₁=(T_Ai-T_Bo)=80-76=4

ΔT₂=(T_Ao-T_Bi)=50-20=30

 (ΔT₁+ΔT₂)/2=(4+30)/2=17K

【問題7-C】 

公式より、

Q=KA(ΔT₁+ΔT₂)/2

(Q=交換熱量、K＝熱通過率、A=伝熱面積)

Q=m_AC_A(T_Ai-T_Ao)=m_BC_B(T_Bo-T_Bi)=KA(ΔT₁+ΔT₂)/2

⇒Q=m_AC_A(T_Ai-T_Ao)=KA(ΔT₁+ΔT₂)/2

 ⇒A=m_AC_A(T_Ai-T_Ao)÷{K×{(ΔT₁+ΔT₂)/2}}＝2×4.2(80-50)÷(1.5×17)=9.88=9.9m²

【問題7-8】 

対数平均温度差は公式より、

 (ΔT2-ΔT1)/{in(ΔT2/ΔT1)}

【問題7-D】 

対数平均温度差は公式より、

(ΔT2-ΔT1)/{in(ΔT2/ΔT1)}

数値を代入すると、

(30-4)/{ln(30/4)}=26/ln7.5=26/2.01=13K

以上、
課目Ⅱ 問題7-A～D、問題7-8の解説でした。