技術士一次試験・選択問題の解答例を公開！解答の考え方やポイントも解説。
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目次
正答
② 0.67
解き方のポイント
サイクルの種類を見抜けば、公式1本で終わります。
問題文に「断熱変化と等積変化より構成される」とあります。これはオットーサイクルの定義そのものです。P-V線図でも、2→3と4→1が垂直（等積）、1→2と3→4が曲線（断熱）になっています。
オットーサイクルの理論熱効率は
ηth＝1−(1／ε)^(κ−1)
εは圧縮比、κは比熱比です。代入します。
ηth＝1−(1／9)^(1.5−1)＝1−(1／9)^0.5＝1−1／3＝0.667≒0.67
指数が κ−1＝0.5、つまり平方根になるよう作られています。√(1/9)＝1/3 と暗算できるので、関数電卓が使えない試験でも問題なく計算できます。
与えられていて使わない数値が多いのもこの問題の特徴です。状態1の圧力0.1 MPa、温度300 K、状態4の温度1000 K はすべて不要です。熱効率は圧縮比と比熱比だけで決まるためです。
「使わない条件がある」ことに動揺しないでください。 全部使おうとして複雑な計算に入り込むのが、この手の問題での典型的な失敗です。まず公式を思い出し、必要な値だけ拾う、という順序を守ってください。
なお実際の空気の比熱比は約1.4です。この問題の1.5は計算しやすくするための設定値です。
この問題で問われている知識
オットーサイクル／理論熱効率／圧縮比ε／比熱比κ／断熱変化／等積変化
