正答1
解説
正解は1です。
この問題は誤っているものを選ぶので、○ が答え(誤った記述)です。
熱と蒸気の基本用語(比熱・熱伝達・過熱度・比エンタルピー・飽和温度)の理解を問う問題です。
【選択肢別解説】
1:○ 定圧比熱が定容比熱より小さいとする点が誤りです。
圧力一定で加熱すると気体は膨張して外部に仕事をするので、その分だけ多くの熱が必要になります。
正しくは、定圧比熱は定容比熱より大きくなります。
2:× 正しい記述です。
固体壁の表面と流体の間の熱移動を熱伝達といいます。
沸騰や凝縮のように相変化を伴う場合は潜熱の出入りがあるため、熱伝達率は極めて大きくなります。
3:× 正しい記述です。
過熱蒸気は、飽和蒸気をさらに加熱して飽和温度より高温にしたものです。
同じ圧力の飽和温度との温度差を過熱度と呼びます。
4:× 正しい記述です。
比エンタルピーは、内部エネルギーuに圧力と比体積の積Pvを加えた量で、h=u+Pvと定義されます。
5:× 正しい記述です。
水の飽和温度は標準大気圧で100℃です。
圧力が高くなるほど飽和温度は高くなり、たとえば絶対圧1MPaでは約180℃になります。
【ポイント】
定圧比熱と定容比熱の比(比熱比)は、必ず1より大きくなります。
「定圧>定容」と覚えておけば、大小を逆にしたひっかけに対応できます。