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高位発熱量(高発熱量)と低位発熱量(低発熱量)の関係は実用上、
次式で換算できるようですが、どうしてそうなるのでしょうか?

低発熱量=高発熱量-2500(9h+w)[kJ/kg]

ここで
h:燃料1kg中の水素分[kg]
w:燃料1kg中の水分[kg]

水の蒸発潜熱は、およそ2500kJ/kgなのでwは理解できるのですが、
9hはどこから導出されたのでしょうか?

A 回答 (1件)

こんばんは。



正確なことは、よく分かりませんが・・・。
多分、水素結合している物質から、水素が分離する時の熱量だと思います。
燃料などに熱を加えると、水素が分離されます、その時の熱量でしょう。その分を差し引くと・・・低発熱量になるのだと思います。
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この回答へのお礼

早速ご回答ありがとうございます。
回答者様のヒントを元に改めて考えたらなにやら見えてきました。

燃焼により水蒸気となるのは、もともと燃料にH2Oの形で含まれているものと、
高分子化合物の中の水素原子が酸化されて発生するものとがあって、
前者の質量はwで与えられ、後者の水蒸気の質量は、
2H(分子量1) + O → H2O(分子量18)の関係から
水素原子1kgにつき18×1/2=9kgとなるため
総水蒸気量は9h+wとなって、上記の関係式が導き出せる訳なんですね。

お礼日時:2008/01/21 01:13

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Q供給ガスの発熱量を高発熱量で表す理由

都市ガスやLPガスの発熱量を高発熱量(高位発熱量、総発熱量)で表すのはなぜでしょうか?

一般的に、熱機関やボイラーでは水蒸気の蒸発潜熱が利用しにくいため低発熱量で表すようですが、
ガスの場合を高発熱量で表すのは、排熱回収方式を適用しやすいためなどといった理由があるのでしょうか?

Aベストアンサー

燃料の主成分は炭化水素(炭素と水素の化合物)で、燃焼により水と二酸化炭素を生じますが、ガスは石油や石炭に比べて、水素が多いので高位発熱量と低位発熱量の差が大きくなります。
さらに、燃料電池のように水素を燃料としたものはその差がもっと大きなものになります。
以前はあまり潜熱を利用することはなかったので、低位発熱量で問題はなかったのですが、潜熱回収型給湯器や燃料電池などとの効率比較をするようになって、高位発熱量を使うようになってきたのだと思います。

QHHVとLHVの使い方

お世話になります。
以前、高位発熱量(HHV)と低位発熱量(LHV)について、ここでお聞きして、
ガスが燃焼することによって水分が発生し、その蒸発潜熱をふくんだものがHHVで、
含まないものはLHVという定義を教えてもらいました。
しかし、この使い分けがよくわかっていません。
どういう場合にHHVを使い、どういう場合にはLHVを使うのか、具体例を挙げて、教えていただけると助かります。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

HHVもLHVも、一番使われるのは「効率」の計算のときです。つまり、発熱量に対する熱出力が効率になるので、このときの分母としてHHVを使用するか、LHVを使用するかで、同じ機械なのに効率が変わってしまいます。ですので、だいたい業界ごとにどちらを使うのかが慣例的に決められており、多くの場合はLHVで計算します。ですので、機械によってはボイラー効率が100%を超える機械もありますが、これは潜熱まで使用しているからで、科学技術的にはHHVで計算すべきところ、ほかの機械との比較上、LHVで計算しているからです。

もう少し詳しく話すと、「蒸発潜熱」を使わないと言うことは、排気ガスが「乾いている」ということです。「蒸発潜熱」を使うと言うことは、排気ガスが「湿り」ます。つまり、排気ガスの温度が下がりすぎて、排気ガス中の水蒸気が水(結露水)になるのです。以前は、結露水は二酸化炭素を吸って酸性となるため、ここまで熱を使うことは煙突や排気ガス管を痛めるために「よくない」とされてきましたが、最近は結露水を化学処理するなどしてここまで使う機器も出始めています。

ご参考まで

HHVもLHVも、一番使われるのは「効率」の計算のときです。つまり、発熱量に対する熱出力が効率になるので、このときの分母としてHHVを使用するか、LHVを使用するかで、同じ機械なのに効率が変わってしまいます。ですので、だいたい業界ごとにどちらを使うのかが慣例的に決められており、多くの場合はLHVで計算します。ですので、機械によってはボイラー効率が100%を超える機械もありますが、これは潜熱まで使用しているからで、科学技術的にはHHVで計算すべきところ、ほかの機械との比較上...続きを読む

Q発熱量の記号【GAD】【GAR】【NAR】

GAD、GAR、NAR
発熱量を表す記号のようなのですが、何を意味しているか教えてください。

【例文:CoalinQ社のホームページから】
-発熱量 : GAR 6,322kcal/kg (又は、GAD 6,700kcal/kg、NAR 6,080kcal/kg)

Aベストアンサー

たぶん、です。

石炭の発熱量は、含有水分が多いと低下します。
実際に石炭を使用する時点での水分含有量は、掘り出したときの含有水分よりも、移送中に吸湿して増加しているはずです。
従って、同じ石炭でも、乾燥石炭と吸湿石炭では単位量あたりの発熱量が違うわけで、それを区別しているんじゃないでしょうか。
AD:As Dry
AR:As Receive

また、石炭を燃焼させたとき、エネルギーとして取り出せない熱量があります。
もともと石炭が持つ熱量を高発熱量、実際にエネルギーとして取り出せる熱量を低発熱量といいます。
それぞれをグロス・ネットと呼ぶとすると、
【GAD】:グロスの乾燥石炭→最も大きな値となる
【GAR】:グロスの使用時石炭→使用時のグロス値
【NAR】:ネットの使用時石炭→実際に取り出せる値に最も近く、最小値となる
  ・・・と理解すれば、つじつまが合いそうです。

Qメタンガス ch4 1kgが完全燃焼する時の理論空気量は? メタンガス ch4 1kgの完全燃焼

メタンガス ch4 1kgが完全燃焼する時の理論空気量は?

メタンガス ch4 1kgの完全燃焼
ch4 + 2O2 → CO2 + H2O
この場合酸素 2m3N 必要です。
どんな理論や計算方法から、
酸素が2m3Nが必要なんでしょうか?
素人にわかるように解説願います

Aベストアンサー

補足ありがとうございます。
1級ボイラー技士の平成21年度後期B、問4の問題は、メタン(CH4)1m3Nを完全燃焼する場合の理論空気量を求める問題です。
したがって、質問文のCH4 1kgとは条件が異なります。
CH4 1m3Nを完全燃焼させる酸素量は、CH4 1molに対して、酸素(O2)2molですから、気積はCH4の2倍となります。
したがって、酸素(O2)は2m3Nとなります。
理論空気量は、酸素濃度21%で算出するので、理論空気量=2/0.21≒9.5m3Nとなります。
もとの問題は、CH4の気積が与えられているので、反応式から、CH4に対して2倍の酸素が必要な事と、理論空気量に対する酸素の割合がわかれば、解くことが可能です。

Q熱交換の基礎式を教えてください。

熱交換器における基礎式を教えてください。
蒸気と水での熱交換を行う際に、入口温度と出口温度の関係、
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どういう計算で熱量、流速を決めればいいのか熱力学の知識がないので
分かりません。
いろんな書籍を買って勉強していますが、難しくて分かりません。
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どなたか、簡単に熱交換の基礎式などを教えてください。

Aベストアンサー

 伝熱の計算は非常に難しいのですが、「難しい」と言っているだけでは先に進みませんので、そのさわりを。
 基本式は、Q=UAΔtです。
 Q:交換される熱量
 A:伝熱面積
Δt:伝熱面内外の温度差
  (冷却水入出の差ではない)

 ここで曲者は、U(総括伝熱係数とか熱貫流係数とか呼ばれるもの)です。
 Uの内部構造は、1/U=1/h1+1/hs1+L/kav.+1/hs2+1/h2と表現され、hを見積もる事が大変難しいのです。
 h:伝熱面の境膜伝熱係数、内外2種類有る。
 hs:伝熱面の汚れ係数、内外2種類有る。
 L:伝熱面厚み
 kav:伝熱面の熱伝導率の異種温度の平均、熱伝面内外で温度が異なり、温度によって変化する熱伝導率を平均して用いる。
 hは、流体の種類や流れる速さ(主な指標はレイノルズ数)によって変化します。
 hsは、どの程度見積もるか、、、設備が新品ならZeroとしても良いのですが、使い込むとだんだん増加します。
 更には、Aも円管で厚みが有る場合は、内外を平均したり、Δtも入り口と出口の各温度差を対数平均するとか、色々工夫すべきところがあります。

>冷却管はステンレス製(SUS304)です。
 →熱伝導度の値が必要です。
>冷却管の中の水の温度は入口が32℃で出口が37℃です。>流量は200t/Hr程度流れております。
 →冷却水が受け取る熱量は、200t/Hr×水の比熱×(37-32)になります。この熱量が被冷却流体から奪われる熱量です。=Q
>冷却管の外径はφ34で長さが4mのものが60本
>冷却管の外径での総面積は25.6m2あります。
 →冷却管の壁厚みの数値が計算に必要です。
 伝熱面積も外側と内側を平均するか、小さい値の内側の面積を用いるべきです。

 まあしかし、現場的な検討としては#1の方もおっしゃっているように、各種条件で運転した時のU値を算出しておけば、能力を推し測る事が出来ると思います。
 更には、熱交換機を設備改造せずに能力余裕を持たせるには、冷却水の温度を下げるか、流量を増やすか、くらいしか無いのではないでしょうか。

 伝熱の計算は非常に難しいのですが、「難しい」と言っているだけでは先に進みませんので、そのさわりを。
 基本式は、Q=UAΔtです。
 Q:交換される熱量
 A:伝熱面積
Δt:伝熱面内外の温度差
  (冷却水入出の差ではない)

 ここで曲者は、U(総括伝熱係数とか熱貫流係数とか呼ばれるもの)です。
 Uの内部構造は、1/U=1/h1+1/hs1+L/kav.+1/hs2+1/h2と表現され、hを見積もる事が大変難しいのです。
 h:伝熱面の境膜伝熱係数、内外2種類有る。
 hs:伝熱面の汚れ係数、内外2...続きを読む

Q熱灼減量について教えてください

廃棄物(ごみ)の燃焼、焼却に関する文章に「熱灼減量」という用語が出てくるのですが、具体的な意味が分かりません。
「熱灼減量」について、お教えください。

あるサイトには、
廃棄物を燃焼炉で燃焼させた場合のこととして、以下のような主旨の文があります。
「主灰の性質」
主灰の熱灼減量は、酸素富化運転の場合、熱灼減量は1/3
程度に減少しており・・・・・・
(通常3%が酸素富化運転では1%になっています)

因みに、「熱灼」は広辞苑、家にある漢和辞典にも見当たりません。「熱灼」は「燃焼」とは何か違うことなのでしょうか?
また、ゴミの燃焼について書いてある私有の本には「熱灼残留物」は「ゴミ」を燃やして残るもの:灰分とあります。これはこれで納得しています。

Aベストアンサー

減量というと減った量のことを示します。
熱灼という言葉の語源はわかりませんが、たぶん強熱するという意味だと思います。(高温に加熱する)
普通、焼却炉での燃焼では、完全に可燃物を焼却できることはないので、必ず、未燃焼成分が残ることになります。この未燃焼成分を完全に焼却するために、熱灼する必要があるのでしょう。

以上から、焼却灰を強熱したときに減る量のことを示していると思います。
このとき減る量として考えられるのは、可燃物しかないので、
>水分を含むかどうかは別にして、要は焼却灰中の可燃分と考えれば良いのでしょうか。
ということで良いと思います。

その測定法は、旧厚生省からの通知で説明されているらしいです。(原文を見つけることができませんでした。)しかも、何度か改正されているようです。

ただ、下に示したURLのA-5では
"105±5度乾燥(恒量まで)~10mmふるいで不燃物除去~600±25度3時間強熱"
となっているようです。

参考URL:http://www.eic.or.jp/QA/bbs02.php3?serial=1584

減量というと減った量のことを示します。
熱灼という言葉の語源はわかりませんが、たぶん強熱するという意味だと思います。(高温に加熱する)
普通、焼却炉での燃焼では、完全に可燃物を焼却できることはないので、必ず、未燃焼成分が残ることになります。この未燃焼成分を完全に焼却するために、熱灼する必要があるのでしょう。

以上から、焼却灰を強熱したときに減る量のことを示していると思います。
このとき減る量として考えられるのは、可燃物しかないので、
>水分を含むかどうかは別にして、要は焼...続きを読む

Q燃焼計算がわかりません

 炭素86%水素14%(質量割合)の油を燃料とし、燃焼排ガスの一部を燃焼用空気(乾き)に混合して排ガス再循環して燃焼しています。
 燃料は完全燃焼していて燃焼排ガスの酸素濃度、排ガスを混合した空気中の酸素濃度(いずれも乾きガス中の酸素体積割合)がそれぞれ3.5%、18.5%です。このボイラーの運転空気比、排ガス再循環率を計算という問題です。まったくわかりません、どうかよろしくお願いします。

Aベストアンサー

ボイラーを中心に燃料、燃焼空気、排ガス、循環排ガスの流れを絵で描いて各条件をまとめてみてください。わかりやすくなります。
完全に解答すると削除対象になるのでヒントで。

1) 運転空気比 α
燃料油はCとHのみ、完全燃焼で排ガス中の乾き酸素濃度が与えられているので簡単にわかります。
空気体積組成 N2 : O2 = 0.79 : 0.21の前提で
α = 0.21/(0.21-(O2))
(O2) : 排ガス中酸素体積比率(%ではありません)

2) 排ガス再循環率
以下を参考に燃料1kg当たりの各ガス, 空気の体積量 (Nm3/kg)、各体積組成等を計算、排ガス再循環率を考察してください。

燃料1kg当たりの理論空気量A0(Nm3/kg)、実際空気量A (Nm3/kg)
A0 = (22.4/0.21) x {(c/12) + (h/4)}
A = α(A0)

燃料1kg当たりの乾き排ガス量 G'(Nm3/kg)
G' = α x (A0) - 5.6h

乾き排ガス中の各成分の体積割合 (Nm3/Nm3)
・・・解答を得るためには不要かもしれませんが参考まで。

N2 : 0.79α(A0) / G’
O2 : 0.21 (α-1) (A0) / G’
CO2 : (c/12) x 22.4 / G’

c,h : 燃料油に含まれるC,Hの重量比率

--排ガスを混合した空気中の乾き酸素濃度 (%)--
燃料1kg当たりの乾き循環排ガス量 (G'r) = a (CO2) + b (N2) + c(O2)
燃料1kg当たりに必要な実際燃焼空気量 (A) = b’(N2) + c’(O2)
(a~c, b’, c’は各成分体積量 Nm3)

乾き排ガス中の酸素濃度(%) = (c + c’)/(G'r + A) x 100 = 18.5%
上式を条件としてG'rを求めます。G'rとG'の関係から排ガス再循環率が
判ると思います。

健闘を祈ります!

ボイラーを中心に燃料、燃焼空気、排ガス、循環排ガスの流れを絵で描いて各条件をまとめてみてください。わかりやすくなります。
完全に解答すると削除対象になるのでヒントで。

1) 運転空気比 α
燃料油はCとHのみ、完全燃焼で排ガス中の乾き酸素濃度が与えられているので簡単にわかります。
空気体積組成 N2 : O2 = 0.79 : 0.21の前提で
α = 0.21/(0.21-(O2))
(O2) : 排ガス中酸素体積比率(%ではありません)

2) 排ガス再循環率
以下を参考に燃料1kg当たりの各ガス, 空気の体積量 (Nm3/kg)、各体積組...続きを読む

Q3相電動機の消費電力の求め方

3相電動機の消費電力の求め方について質問です。

定格電圧 200V
定格電流  15A
出力   3.7KW

上記の電動機ですが実際の電流計指示値は10Aです。
この場合の消費電力の求め方は
√3*200*15=5.1KW
3.7/5.1*=0.72
√3*200*10*0.72=2.4KW
消費電力 2.4KW

このような計算で大丈夫でしょうか?
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

出力は軸動力を表しているので、消費電力はそれを効率で割る必要があるかと思います。
概算で出してみると、定格での効率が85%程度と仮定すると、定格時の消費電力は3.7/0.85=4.4kW程度になります。
この時の一次皮相電力は、5.1kVAで、無効電力Qnは√(5.1^2-4.4^2)=2.6kVar程度になります。

この無効電力は励磁電流が支配的でしょうから、負荷によらず変わらないとすると、軽負荷時に線電流が10Aになったときの皮相電力は√3*200*10 で3.5kVAで、このときの有効電力は√(3.5^2-2.6^2)=2.3 kW という具合になりそうに思います。

Qエクセルで計算すると2.43E-19などと表示される。Eとは何ですか?

よろしくお願いします。
エクセルの回帰分析をすると有意水準で2.43E-19などと表示されますが
Eとは何でしょうか?

また、回帰分析の数字の意味が良く分からないのですが、
皆さんは独学されましたか?それとも講座などをうけたのでしょうか?

回帰分析でR2(決定係数)しかみていないのですが
どうすれば回帰分析が分かるようになるのでしょうか?
本を読んだのですがいまいち難しくて分かりません。
教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるための指数表記のことですよ。
・よって、『2.43E-19』とは?
 2.43×1/(10の19乗)で、
 2.43×1/10000000000000000000となり、
 2.43×0.0000000000000000001だから、
 0.000000000000000000243という数値を意味します。

補足:
・E+数値は 10、100、1000 という大きい数を表します。
・E-数値は 0.1、0.01、0.001 という小さい数を表します。
・数学では『2.43×10』の次に、小さい数字で上に『19』と表示します。→http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8C%87%E6%95%B0%E8%A1%A8%E8%A8%98
・最後に『回帰分析』とは何?下の『参考URL』をどうぞ。→『数学』カテゴリで質問してみては?

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%9E%E5%B8%B0%E5%88%86%E6%9E%90

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるた...続きを読む

Q気化熱と蒸発潜熱

両者の違いが分かりません。
どなたか教えてください。できれば今日中に…

Aベストアンサー

確か同じものですよね。

気化熱は潜熱の一種です。
潜熱というのは物体の相が変わるために必要な熱量のことで、
固相←→液相(融解、凝固)のときを融解潜熱、
液相←→気相(蒸発、凝縮)のときを蒸発潜熱、
固相←→気相(昇華)のときを転移潜熱というわけです。


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