建築設備士 第一次試験(学科) 建築設備 練習問題 第30問: 空気調和機で、還気(温度22℃)と外気(温度2℃)を混合したところ、混合後の空気の温度は17℃、混合後の全風量は4,000 m³/h であった。このときの外気量
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第30問
空気調和機で、還気(温度22℃)と外気(温度2℃)を混合したところ、混合後の空気の温度は17℃、混合後の全風量は4,000 m³/h であった。このときの外気量として、最も近いものはどれか。ただし、還気と外気の密度と比熱は等しく一定とし、混合の際の熱の出入りはないものとする。
解答と解説を先に見る
先に見ると、この問題は今回は育ちません。
正解: 1. 1,000 m³/h
「1,000 m³/h」が最も近い値です。密度と比熱が等しければ、混合後の温度は風量で重み付けした平均になります。
外気量を Vo、還気量を 4,000 − Vo とすると、熱の収支は 22 ×(4,000 − Vo)+ 2 × Vo = 17 × 4,000 です。左辺は 88,000 − 20 × Vo、右辺は 68,000 なので、20 × Vo = 20,000、Vo = 1,000 m³/h です。
外気の割合で考えると、(還気温度 − 混合温度)÷(還気温度 − 外気温度)=(22 − 17)÷(22 − 2)= 0.25 で、4,000 × 0.25 = 1,000 m³/h と同じ値になります。「3,000 m³/h」は 4,000 × 0.75 で、割合を逆にとった還気量です。
「909 m³/h」は外気温度を引かずに(22 − 17)÷ 22 = 約 0.227 を掛けた値、「1,176 m³/h」は混合温度で割って(22 − 17)÷ 17 = 約 0.294 を掛けた値で、どちらも割合の分母を取り違えています。混合温度は外気温度と還気温度の間を風量の比で分ける点にあることを押さえましょう。
関連キーワード: 混合空気・外気量・熱収支・空気調和機
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