1級管工事施工管理技士の過去問
平成29年度(2017年)
問題A 問7

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問題

1級 管工事施工管理技術検定試験 平成29年度(2017年) 学科試験 問題A 問7 (訂正依頼・報告はこちら)

理想気体のカルノーサイクルに関する文中、(   )内に当てはまるものとして、適当なものはどれか。

下図に示すカルノーサイクルにおいて、外部の高温熱源から熱量を受け取る過程は、(   )である。
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この過去問の解説 (3件)

01

正解 1

①→②等温膨張:温度を一定の状態で体積を増やす事。
②→③断熱膨張:外部からの温度を断熱した状態で体積を増やす事。圧力と温度が下がる。
③→④等温圧縮:温度を一定の状態で体積を少なくす事。
④→①断熱圧縮:外部からの温度を断熱した状態で体積小さくする事。圧力と温度が上がる。

上記の図で熱交換が行われる場所は等温膨張と等温圧縮の過程で、高熱熱源には高温のものが必要ですので①→②となります。

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02

1 が正解になります。

①→②:等温膨張

温度変化をさせずに体積を大きくすることです。圧力は下がります。

温度を下げずに体積を大きくするため、外部から熱をもらう必要があります。


②→③:断熱膨張

外部との熱交換をしない状態で体積を大きくすることです。圧力と温度が下がります。


③→④:等温圧縮

温度変化をさせずに体積を小さくすることです。圧力は上がります。


④→①:断熱圧縮

外部との熱交換をしない状態で体積小さくすることです。圧力と温度が上がります。

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03

理想気体のカルノーサイクルに関する問題です。

カルノーサイクルとは、等温過程と断熱過程という2種類の準静的過程で構成された可逆な熱力学サイクルのことをさします。

それぞれのサイクル部分の名称と意味をおさえましょう。

選択肢1. ① → ②

適当です。

外部の高温熱源から熱量を受け取る過程は①→②で、「等温膨張」に該当します。

「等温膨張」とは温度は一定の状態のままで体積を増やすことをいいます。

温度が一定のままで体積を大きくするため、外部から熱をもらうことになるので、この設問が適当となります。

選択肢2. ② → ③

適当ではありません。

②→③は、外部との熱交換をおこなわない状態で体積を大きくする断熱膨張」となります。

グラフをみてとれるように圧力と温度が下がります。

選択肢3. ③ → ④

適当ではありません。

③→④は、温度は一定の状態で体積を小さくする「等温圧縮」となり、グラフをみてとれるように圧力が上がります。

選択肢4. ④ → ①

適当ではありません。

④→①は、外部との熱交換をおこなわない状態で体積小さくする「断熱圧縮」となり、グラフをみてとれるように圧力と温度が上がります。

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