平成27年度 甲種機械講習に係る 技術検定の解答のポイント

平成27年度
技術検定実施日
甲種機械講習に係る
技術検定の解答のポイント
平成27年 5 月31日
・模範解答ではありません。
・問題を解くための主なポイントを示したものです。
・電話等での解答に関する質問にはお答えできません。
学識 問1
(1)
①
飽和蒸気圧
②
ドルトン
③
分子蒸発熱(蒸発潜熱)
④
相変化
⑤
潜熱
(2)
1)
15×103=50×4.2×(100-50)+2× V
  V =
2)
15  103 - 10500
= 2250 kJ/kg
2
加熱前の気相全体の物質量を n とすると、理想気体の状態方程式より、
101.3 × 103 × 3 = n × 8.31 × 323
∴
n=113.2mol
加熱前の気相中の成分は体積比で“酸素:窒素=1:4”であるから、酸素、窒
素の物質量は、
1
 113.2 = 22.64 mol
5
nO2 =
nN2 =
4
 113.2 = 90.56 mol
5
水(液体)が一部蒸発し、水蒸気が 2kg生じたことから、水蒸気の物質量は、
nH2O =
2
= 111.1 mol
18  10-3
したがって、気相中の酸素のモル分率を yO2 とすると、
y O2 =
nO2
nO2+ n N2+ nH2O
=
22.64
= 0.101
22.64 + 90.56 + 111.1
平成27年度
技術検定実施日
甲種機械講習に係る
技術検定の解答のポイント
平成27年 5 月31日
・模範解答ではありません。
・問題を解くための主なポイントを示したものです。
・電話等での解答に関する質問にはお答えできません。
学識 問2
①
語句
質量
②
式
③
語句
ベルヌーイ
④
式
u
p
+
2

⑤
式

D2 u
4
2
Du 

⑥
式
 u 2  L 



 2  D 



⑦
語句
ファニング
⑧
式
16
Re
⑨
式
32  L u
⑩
語句
ハーゲン
平成27年度
技術検定実施日
甲種機械講習に係る
技術検定の解答のポイント
平成27年 5 月31日
・模範解答ではありません。
・問題を解くための主なポイントを示したものです。
・電話等での解答に関する質問にはお答えできません。
学識 問3
(1) 円筒胴に生じる最大応力は円周応力であり、これを  θ とする。
これが許容応力と等しいので、
 =
p Di

= B
2t
S
よって、
Di
2 B
2  400
=
= 80
=
2.5  4
t
pS
(2) 円筒胴の内径の増加量を Δ D とすると、
p D2
2 -
i
Δ D = 
4E
t
ここで、円筒胴の内径の増加量の許容値が 0.1 mm なので、
D2
4E ΔD
4  210  103  0.1
i
=
=
= 19200 mm
(
2.5 ( 2 - 0.25 )
t
p 2 - )
(3) D i と t に関する上記 2 つの関係式を連立させて解くと、
Di =
19200
240
= 240 mm 、 t =
= 3 mm
80
80
平成27年度
技術検定実施日
甲種機械講習に係る
技術検定の解答のポイント
平成27年 5 月31日
・模範解答ではありません。
・問題を解くための主なポイントを示したものです。
・電話等での解答に関する質問にはお答えできません。
学識 問4
イ
ホ
ト
リ
ヌ
平成27年度
甲種機械講習に係る
技術検定の解答のポイント
技術検定実施日
平成27年 5 月31日
・模範解答ではありません。
・問題を解くための主なポイントを示したものです。
・電話等での解答に関する質問にはお答えできません。
学識 問5
(1)

 -1

(2)
W =
=
=
=
R T1
M
 -1





R T1
p

2

-1

 



 -1
M
p1 


 T2 

R T1
 - 1
 

 -1
M
 T1 


R

( T2 - T1 )
 -1
M
1.33
8.31

( 423 - 300 )
1.33 - 1
44  10-3


= 9.36  104 J/kg
(3)
P = G
W

60
1000
= 9.36  104
1000

60
1000
= 1560 kW