令和6年度 1級電気工事施工管理技士 No.7を解説、温度が下がる区間
令和6年度 1級電気工事施工管理技士 第一次検定 No.7は、汽力発電のランキンサイクルのT-S線図において、タービンの入口から出口に至る蒸気の変化を示す過程を選ぶ問題です。
この問題のポイント
この問題は、タービンの中で何が起きるかを分かっているかを問うものです。タービンでは蒸気が膨張して温度が下がり、エントロピーはほぼ変わりません。
T-S線図では、ほぼ真下へ向かう線になります。
正解：選択肢4（5→6）
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 過程 | 解説 |
|---|---|---|
| 1 | 2→3 | ボイラでの加熱。Tが上昇。誤り |
| 2 | 3→4 | 飽和域での蒸発。Tが一定。誤り |
| 3 | 4→5 | 過熱器での過熱。Tが上昇。誤り |
| 4 | 5→6 | タービンでの断熱膨張。正しい |
正しいのは選択肢4です。
選択肢4のポイント（ここが答え）
引っかけの核心は、番号の若い順に機器が並んでいるとは限らないところです。タービンはサイクルの途中にありますが、T-S線図では5→6という後半の区間になります。
ランキンサイクルの各過程を、機器と対応させます。
| 過程 | 機器 | T-S線図での動き |
|---|---|---|
| 1→2 | 給水ポンプ | 断熱圧縮。Tがわずかに上がる |
| 2→3 | ボイラ（加熱） | 水の温度が上がる。飽和限界線に近づく |
| 3→4 | ボイラ（蒸発） | Tが一定で右へ。水が蒸気に変わる |
| 4→5 | 過熱器 | 飽和蒸気をさらに加熱。Tが上がる |
| 5→6 | タービン | 断熱膨張。Tが下がり、Sはほぼ一定＝ほぼ真下へ |
| 6→1 | 復水器 | Tが一定で左へ。蒸気が水に戻る |
見分ける手がかりはTが上がるか下がるかです。熱を加える過程（2→3、4→5）はTが上がり、仕事を取り出す過程（5→6）はTが下がります。
T一定の水平な区間は2か所あります。
| 区間 | 向き | 起きていること |
|---|---|---|
| 3→4 | 右へ（S増加） | 蒸発。熱を受け取る |
| 6→1 | 左へ（S減少） | 凝縮。熱を捨てる |
同じ水平線でも、右へ動くのが蒸発、左へ動くのが凝縮です。矢印の向きで区別します。
T-S線図で囲まれた面積が、サイクルが取り出す仕事に相当します。過熱器で5の位置を高く持ち上げるほど面積が広がり、熱効率が上がります。
覚え方
- タービンは断熱膨張。Tが下がってSはほぼ一定＝ほぼ真下
- Tが上がるのは加熱、下がるのは仕事を取り出す過程
- 水平区間は右へ動けば蒸発、左へ動けば凝縮
理解度チェック
Q.
タービンの中の変化はT-S線図でどう表れるか。
断熱膨張なので、温度が下がりエントロピーはほぼ変わりません。ほぼ真下へ向かう線になります。
Q.
T一定の水平区間が2つあるが、どう見分けるか。
矢印の向きです。右へ動くのが蒸発（ボイラ）、左へ動くのが凝縮（復水器）です。
参考資料
- 一般財団法人 建設業振興基金「令和6年度 1級電気工事施工管理技術検定 第一次検定問題（午前の部）」「同 正答肢」
※ この記事の確認日：2026年9月
