今回は平成19年度 電力科目 A問題2を解説します。汽力発電所の各部の汽水のエンタルピー（タービン入口3487kJ/kg・タービン出口2270kJ/kg・復水器出口138kJ/kg）から、ランキンサイクルの効率を求める問題です。
式はη＝(h₁−h₂)/(h₁−h₃)の1本。分子はタービンで取り出した仕事、分母はボイラで加えた熱。「どの差が仕事で、どの差が受熱か」を体で覚えるのがこの問題の価値です。
出題のポイント
平成19年度 電力科目 A問題2：問題文と選択肢
まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。
電験3種 電力科目 【火力】 平成19年度 A問題2
ある汽力発電所において、各部の汽水の温度及び単位質量当たりのエンタルピー[kJ/kg]が下表の値であるとき、このランキンサイクルの効率[%]の値として、最も近いのは次のうちどれか。
タービン入口の過熱蒸気のエンタルピー h₁＝3487[kJ/kg]、タービン出口の湿り蒸気のエンタルピー h₂＝2270[kJ/kg]、復水器出口の飽和水のエンタルピー h₃＝138[kJ/kg]
箇所 エンタルピー[kJ/kg] タービン入口の過熱蒸気（h₁） 3 487 タービン出口の湿り蒸気（h₂） 2 270 復水器出口の飽和水（h₃） 138 （1）34.9 （2）36.3 （3）39.1 （4）43.3 （5）53.6 %
ポイント解説：分子＝タービンの仕事（h₁−h₂）、分母＝ボイラの受熱（h₁−h₃）
3つのエンタルピーの役どころ：蒸気1kgの旅で考える。復水器出口の水（h₃＝138）がボイラで加熱されてタービン入口の過熱蒸気（h₁＝3487）になるので、ボイラで受け取った熱は h₁−h₃＝3349kJ/kg。その蒸気がタービンで仕事をして出口では h₂＝2270 まで下がるので、タービンで取り出した仕事は h₁−h₂＝1217kJ/kg。残りの h₂−h₃＝2132kJ/kg は復水器で海水に捨てられる。
効率を計算：ランキンサイクルの効率は「受けた熱のうち仕事になった割合」なので η＝(h₁−h₂)/(h₁−h₃)＝1217/3349≒0.3634＝36.3%。答えは(2)。なお給水ポンプの仕事は小さいので無視するのが本問の前提。誤答の53.6%は h₂−h₃を分子にした値、43.3%あたりは分母をh₁にした値と、式の組み違いを拾う選択肢が並ぶ。
問題の解説
STEP1 役どころの整理
h₁=タービン入口、h₂=タービン出口、h₃=復水器出口（給水）。
STEP2 仕事と受熱
タービンの仕事=h₁−h₂=1217kJ/kg。ボイラの受熱=h₁−h₃=3349kJ/kg。
STEP3 効率
η=(h₁−h₂)/(h₁−h₃)=1217/3349≒36.3%→(2)。
答え：(2)
💡 覚え方
**ランキンサイクルの効率 η=(h₁−h₂)/(h₁−h₃)**（h₁：タービン入口、h₂：タービン出口、h₃：復水器出口＝給水）。分子＝タービンの仕事、分母＝ボイラの受熱、h₂−h₃＝復水器で捨てる熱。「入口−出口＝仕事」「入口−給水＝受熱」と唱える。ポンプ仕事は無視。タービン効率（火力18）や熱消費率（火力26）ともつながる基本式。
⚠️ よくある間違い
分子と分母の組を間違えない——(h₂−h₃)/(h₁−h₃)は「捨てた熱の割合」で誤答（63.7%）、逆に1−36.3=63.7と混同しない。分母はh₁−h₃（h₁単独ではない）。エンタルピーは差で使う。
まとめ
| h₁−h₂ | タービンで取り出した仕事=1217kJ/kg |
| h₁−h₃ | ボイラで受け取った熱=3349kJ/kg |
| h₂−h₃ | 復水器で捨てる熱=2132kJ/kg |
| 効率 | η=1217/3349≒36.3%→(2) |
| 前提 | 給水ポンプの仕事は無視 |
▼あわせて解きたい関連問題
・タービン効率の計算（火力18・同じエンタルピー差の発想）：【電力】令和4年度上期 A問題3
・この年度の問題を通しで解く：電験3種 平成19年度 問題一覧（全4科目）
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