熱力学の問題です

質問

熱力学の問題です。公務員試験で以下の問題が出たのですが、解法がわかりません。
教えて頂けると大変助かります。どうかよろしくお願い致します。

毎秒1000kgの蒸気が、圧力3.0MPa、温度500℃でタービンに流入し、タービンを回し、圧力300kPa、温度150℃の蒸気となってタービンから流出するとき、得られる動力Wを求めよ。ただし、圧力3.0MPa、温度500℃の蒸気の比エンタルピー3456.2kJ/kg、圧力300kPa、温度150℃の蒸気の比エンタルピーは2760.4kJ/kg、熱は外に逃げないものとし、タービン入り口と出口における流れの速度による運動エネルギーの差は無視するものとする。

回答No.2

EleMech · ベストアンサー

比エンタルピーの単位、(kJ/kg)に注目すればよいと思います。

まず、
　J (ジュール) ＝ W・s (ワット秒)
　J/s (ジュール毎秒) ＝ W (ワット)
を念頭においてください。

毎秒1000kg ＝ 1000 (kg/s)なので、
入口の比エンタルピー 3456.2 (kJ/kg)のエネルギーは、
　 3456.2 (kJ/kg) × 1000 (kg/s)
＝ 3456200 (kJ/s)

出口排出のエネルギーは、
　 2760400 (kJ/s)

これらの数値の間で、失われたその分が動力として使用されたという事です。
故に、
　 3456200 － 2760400
＝ 695800 (kJ/s)
＝ 695.8 (MJ/s)
＝ 695.8 (MW)

と、なるのではないでしょうか。

お礼

非常にわかりやすい解法をありがとうございました！

回答No.3

oi7ka4wa5

NO1です
単位が間違ってました、695.8MW、1時間あたりでは2504880MW/H
でした。

お礼

ありがとうございました！

回答No.1

oi7ka4wa5

比エンタルピーが与えられているから、各圧力温度は考慮に入れなくて良い。
（3456.2-2760.4）*1000＝695800ｋｊ　エネルギーのロスが無いとして考えるのだから。
1Jが1W・秒だから、そのままに695800W（695.8KW)の動力がタービンの入口から出口までで消費された（得られた）事になる。1時間あたりにすれば、695.8*60*60＝2504880KW/Hになる。