建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第51回(令和3年度(2021年))
問63 (空気環境の調整 問63)
問題文
湿り空気線図上で、冷水コイル入口空気の状態点をA、コイル出口空気の状態点をBとし、乾球温度がA点と等しく、かつ絶対湿度がB点と等しい状態点をCとする。
A点、B点、C点の比エンタルピーをそれぞれhA、hB、hCとし、冷水コイルを通過する空気の質量流量をG[kg/h]とすると、冷水コイルによる除去熱量の潜熱分は( ア )、顕熱分は( イ )で表される。
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問題
建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士)試験 第51回(令和3年度(2021年)) 問63(空気環境の調整 問63) (訂正依頼・報告はこちら)
湿り空気線図上で、冷水コイル入口空気の状態点をA、コイル出口空気の状態点をBとし、乾球温度がA点と等しく、かつ絶対湿度がB点と等しい状態点をCとする。
A点、B点、C点の比エンタルピーをそれぞれhA、hB、hCとし、冷水コイルを通過する空気の質量流量をG[kg/h]とすると、冷水コイルによる除去熱量の潜熱分は( ア )、顕熱分は( イ )で表される。
- ア:G(hA - hB) イ:G(hA - hC)
- ア:G(hA - hC) イ:G(hA - hB)
- ア:G(hA - hC) イ:G(hC - hB)
- ア:G(hC - hB) イ:G(hA - hB)
- ア:G(hC - hB) イ:G(hA - hC)
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この過去問の解説 (2件)
01
選ぶべき組合せはア:G(hA−hC)/イ:G(hC−hB)です。
理由は、湿り空気線図上でA→Cは乾球温度一定(潜熱のみ)、C→Bは絶対湿度一定(顕熱のみ)の移動だからです。したがって、潜熱分=G(hA−hC)、顕熱分=G(hC−hB)となります。
G(hA−hB)は全熱(潜熱+顕熱)です。潜熱としては過大です。さらにG(hA−hC)は本来潜熱なので、顕熱としても不適切です。
アは潜熱として正しいですが、イが全熱になっており、顕熱としては不適切です。
適切です。A→C(T一定)は潜熱、C→B(W一定)は顕熱で、定義どおりに分解できます。合計するとG(hA−hC)+G(hC−hB)=G(hA−hB)で全熱に一致します。
G(hC−hB)は顕熱なので、潜熱としては不適切です。イも全熱で誤りです。
潜熱と顕熱が入れ替わっています。C→Bは顕熱、A→Cは潜熱なので不適切です。
ポイントは分解の作法です。
点Cの定義:乾球温度はAと同じ/絶対湿度はBと同じ。
潜熱分=A→C(温度一定・水分だけ減る)=G(hA−hC)。
顕熱分=C→B(水分一定・温度だけ下がる)=G(hC−hB)。
覚え方は「潜熱はA−C、顕熱はC−B、合計でA−B」です。これを線図上の矢印に対応させると、迷わず計算できます。
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02
正解は、「ア:G(hA - hC) イ:G(hC - hB)」です。
この問題は、冷水コイルによる空気冷却時の「全熱=顕熱+潜熱」を、湿り空気線図上でどのように分解して式に表すかに関するものです。
潜熱分(ア)
A→C は、乾球温度はAと同じ(一定)であり、 絶対湿度だけがAからBの値まで減少という「温度一定での除湿」操作です。
これは、水蒸気量の変化=潜熱変化のみであり、顕熱(温度)は変わりません。
したがって、潜熱分の除去熱量は、G(hA − hC)となります。
顕熱分(イ)
C→B は、絶対湿度はBと同じ(一定)であり、乾球温度だけがAと同じ値からBの値まで低下という「湿度一定での冷却」操作です。
これは、温度変化=顕熱変化のみであり、水蒸気量は変わりません。
したがって、顕熱分の除去熱量は、G(hC − hB)となります。
誤りです。G(hA − hB) は A→B の全熱変化であり、潜熱・顕熱どちらでもありません。
誤りです。G(hA − hB) は A→B の全熱変化であり、潜熱・顕熱どちらでもありません。
正しいです。ア:G(hA − hC)(潜熱分)
イ:G(hC − hB)(顕熱分)
です。
誤りです。G(hA − hB) は A→B の全熱変化であり、潜熱・顕熱どちらでもありません。
誤りです。G(hA − hC)(潜熱分)とG(hC − hB)(顕熱分)が逆になっています。
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