下記は蒸気の$p--v$線図を示したものである． 領域$\rm{A}$($\rm{abc}$の左手)，領域$\rm{B}(曲線$\rm{cbd}$の内側)，領域$C$(\rm{abd}$の右手)に入る語句をそれぞれ答えよ． また，曲線$\rm{bc}$と曲線$\rm{bd}$の名称を答えよ． さらに点$\rm{b}$の名称を答えよ． \[ 領域\rm{A} : (\hspace{30px})\\ 領域\rm{B} : (\hspace{30px})\\ 領域\rm{C} : (\hspace{30px})\\ 曲\rm{bc} : (\hspace{30px})\\ 曲線\rm{bd} : (\hspace{30px})\\ 点\rm{b} : (\hspace{30px}) \] %=image:/media/2015/02/03/142289550659287600.png:

次の括弧内に入る適当な語句を答えよ． ただし$(b)$，$(c)$，$(d)$には数字を入れよ． 水(物質)の固体，液体，蒸気がつり合いを保つ温度，およびその圧力によって定まる状態点を$(\ a\ )$という．水の$(\ a\ )$は，温度$(\ b\ )$$\rm{K}$，圧力$(\ c\ )$$\rm{Pa}$で与えられる． 蒸気の状態量である比エンタルピー$h\,[\rm{kJ/kg}]$，および比エントロピー$s\,[\rm{kJ/(kg \cdot K)}]$は$(\ a\ )$における値を$(\ d\ )$としている．

標準大気状態のとき，次の値を蒸気表を用いて求めよ． $(1)$ 水がすべて蒸気になったときの体積は水の何倍か． $(2)$ 水の飽和温度$T_s$ $(3)$ 飽和水と乾き飽和蒸気の比エンタルピー$h'$，$h' '$と比エントロピー$s'$，$s' '$ $(4)$ 蒸発熱$r$

ある圧力$p$のもとで，比容積$v$の湿り蒸気がある． 圧力$p$における飽和液の比容積を$v'$，乾き飽和蒸気の比容積を$v' '$とするとき，この蒸気の乾き度$x$を表現せよ．

ある圧力$p$における飽和液の比エンタルピーを$h'$，乾き飽和蒸気の比エンタルピーを$h' '$とするとき，この物質$1\,\rm{kg}$あたりの蒸発潜熱$r$を表現せよ．

温度$200^\circ \rm{C}$の水の乾き度$x$が$0.5$のときの，$(\ 1\ )$比エンタルピー$h$と，$ (\ 2\ )$比エントロピー$s$を蒸気表を用いて求めよ．

圧力$1.0\,\rm{MPa}$，乾き度$x$が$0.8$のときの，$(\ 1\ )$比エンタルピー$h$と，$(\ 2\ )$比エントロピー$s$を蒸気表を用いて求めよ．

圧力$6\,\rm{MPa}$，温度$400^\circ\rm{C}$の蒸気の，$(\ 1\ )$比容積および，$(\ 2\ )$比内部エネルギーを蒸気表を用いて求めよ．

温度$8^\circ \rm{C}$の場合の比エンタルピー$h'$，$h' '$を蒸気表から求めよ．

蒸気表を利用して次の問いに答えよ． $(1)$ 圧力$0.8\,\rm{MPa}$，乾き度$0.6$の湿り蒸気がある． この蒸気の$(\ a\ )$飽和温度，$(\ b\ )$蒸発潜熱，$(\ c\ )$比容積，$(\ d\ )$比エンタルピー，$(\ e\ )$比エントロピー を求めよ． $(2)$ 密閉容器に封入されている$1.2\,\rm{MPa}$，乾き度$0.9$の蒸気を冷却して，圧力が$0.5\,\rm{MPa}$となったとき，蒸気の乾き度を求めよ． $(3)$ $1\,\rm{MPa}$，$100^\circ\rm{C}$(状態$1$)の水$5\,\rm{kg}$を定圧のもとで$500^\circ\rm{C}$(状態$2$)まで加熱した場合の，$(\ f\ )$状態$1$の比エンタルピー，$(\ g\ )$状態$2$の比エンタルピー，$(\ h\ )$加えた熱量を求めよ． $(4)$ 圧力$2\,\rm{MPa}$で温度$390^\circ\rm{C}$の過熱蒸気の比エンタルピーを求めよ．

モリエ線図($h--s$線図)を用いて次の問いに答えよ． $(1)$ 圧力$3 \rm{MPa}$で温度$400\rm{^\circ C}$の蒸気を状態$\rm{A}$とする． 状態$\rm{A}$の蒸気の比容積はおおよそどれくらいか答えよ． $(2)$ 状態$\rm{A}$の蒸気を密閉容器内で乾き飽和蒸気にまで冷却して状態$\rm{B}$とする． 状態Bの蒸気の比エンタルピーはおおよそどれくらいか答えよ． $(3)$ 状態$\rm{A}$の蒸気を$300\rm{^circ C}$まで断熱膨張させて状態$\rm{C}$とする． 状態$\rm{C}$の圧力はおおよそどれくらいか答えよ． $(4)$ 状態$\rm{C}$の蒸気をさらに断熱膨張させて乾き飽和蒸気にしたものを状態$\rm{D}$とする． 状態$\rm{D}$の蒸気の比容積はおおよそどれくらか答えよ． $(5)$ 状態$\rm{A}$（あるいは状態$\rm{C,D}$）の蒸気を圧力$0.05 \rm{MPa}$まで断熱膨張させて状態$\rm{E}$とする． 状態$\rm{E}$の蒸気の乾き度はおおよそどれくらいか答えよ．

ランキンサイクルの機器構成を描き，構成される機器の名称を記せ．

あるランキンサイクルのタービン入口の圧力は$10\,\rm{MPa}$，温度は$600^\circ\rm{C}$で，タービン出口の圧力は$0.1\,\rm{MPa}$である． 次の問いに答えよ． ただし，ランキンサイクルの$T--s$線図の概略を記して導出の過程が分かるように導出せよ． $(1)$ 理論熱効率を求めよ． $(2)$ 給水ポンプの仕事を無視した場合の理論熱効率を求めよ． %=image:/media/2015/02/03/142289570654618100.png:

蒸気圧縮式冷凍サイクルの機器構成を描き，構成される機器の名称，ならびにシステムの吸熱$q_2$と放熱$q_1$を記せ．

蒸気圧縮式冷凍サイクルの$p--h$線図の概略を描け． ただし，圧縮機入口の状態を$1$，圧縮機出口の状態を$2$，膨張弁入口の状態を$3$，膨張弁出口の状態を$4$としてサイクル線図上に記せ．

$R134a$を冷媒とした蒸気圧縮サイクルを用いて外気が$2^\circ \rm{C}$であるとき，室内を$22^\circ\rm{C}$に保っている． 次の問いに答えよ． ただし，導出には$R134a$のモリエ線図を利用せよ． $(1)$ このときのヒートポンプの成績係数$COP_H$を求めよ． $(2)$ また，外気温度$22^\circ \rm{C}$に対して室内を$2^\circ \rm{C}$に保持するための冷凍機として用いる場合の成績係数$COP_R$を求めよ．