1級機関その3は、全4問です。

出題されたらラッキーと思って確実に取りましょう。

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さっそく解いていきましょう!

問題

1熱機関の性能改善に関する問題


(1) 熱機関の熱効率は、一般に、過熱過程中の動作流体温度を高くするほど、また、冷却過程中の動作流体温度を低くするほどよくなる。しかし、【1A】過程中の温度には、熱機関の{種類や構造によって定まる上限があり、【1B】過程中の温度には、冷却水温度や大気温度によって定まる下限がある。

(2) 熱機関は、一般に、相当に複雑なシステムであるが、システム内に存在する不可逆性を減らせば熱効率は改善される。例えば、流体の流動に伴う摩擦損失、熱交換器における両流体間の温度差及び流体を混 合するときの【1H】差などを減らし、また、システム中のポンプ、圧縮機(ブロワ)及びタービンなどの過程をできるだけ等エントロピ変化に近づければ、 全体としての熱効率は改善される。


2材料の組織に関する問題


上図は、鉄と炭素の合金が、炭素含有量と温度により組織を変える状態を表す状態図の一部である。この図について、以下の説明文の穴抜き部分を、語群から選んで埋めよ。

(1) 炭素量が0.8%以下の鋼を亜共析鋼といい、その場合の焼入れ温 度は、KP線以上の温度に加熱しなければならない。

(2) 炭素量が0.8%の鋼は、すべて共析組織のパーライトで、これを共析鋼という。

(3) 炭素量が一般に2%以上のものを鋳鉄といい、この場合、炭素は、 鉄と固溶体をつくるか、セメンタイト又は黒煙として存在する。

【語群】
純鉄  クリープ  鋳鉄  変態点  ダイカスト  共析  共役溶液  偏析  亜共析  マルテンサイト  炭素  残留応力  偏晶  ねずみ  シェラダイジング  鋳鋼  パーライト  鍛鋼  固溶体   セメンタイト  KP  過共析  黒鉛  けい素  フェライト  PQ  炭素鋼  ABC


3船の復元力とGMとの関係に関する問題


図のように安定の釣合いで直立に浮かんで いる船が、外力を受けて傾くと浮力の作用線 は重力の作用線に対し、ずれが生じ、傾斜したげんのほうへ移る。このため浮力と重力とがモーメントとなって船を元の状態に戻そうとする。この【3A】のことを復原力といい、復原カ = 排水量× GZ (GZ: 復原てこ)で表される。船体の傾斜角(θ)が、0~10°の小角度の場合は、メタセンタの位置は、変わらないのでGZ = GM × sinθで表される。したがって、復原力 = 【3B】 × GM × 【3D】で表される。すなわち、船体の傾斜が小角度の場合には、復原力は、【3B】が 一定のとき、GMの大小に比例することになる。

4船舶の推進と機関の出力に関する問題


(1) 伝達出力とはプロペラに実際に供給される出力のことで、ブレーキ(軸)出力から、軸系における軸受や船尾管等の摩擦損失を差し引いたものである。

(2) 【4A】出力の供給を受けてプロペラが回転したときに発生する出力をスラスト出力という。

(3) 船体が抵抗に打ち勝って、ある速度で航走するために必要な正味の出力が有効出力である。

(4) プロペラ効率は【4C】出力と【4A】出力との比で表され、船体効率は、【4D】出力と【4C】出力との比で表される。


おわりに

その3は計算問題もでます。これが苦手という方は、単位をマスターするとずっと楽になるので、以下も参照してくださいね。

1級筆記は、他の級と比べ、穴埋め問題がかなり少ないです。

ですが、必ず全科目を通して必ず1~3問程度は出題されます。

反復練習して、確実に取れるようにしましょう。

それでは、その2、その3にも目を通しましょう!