二級ボイラー技士の過去問 令和3年4月公表 ボイラーの構造に関する知識 問1

正解は、4　です。

標準大気圧のもとで1 kg の純水の温度を１℃だけ高めるのに要する熱量は、4.1868kJ（1kcal）です。

比熱とは、重量1 kg の物体を1度だけ高めるのに要する熱量の事をいいます。

よって、水の比熱は、4.2 kJ/kg･K　です。（Kは“ケルビン”です。）

正解は「4」です。

熱に関する問題です。

大気圧中で水1kgの温度を1℃上げるのに必要な熱量は 4.187kJ ≒ 4.2kJ となります。

また，比熱とは1kgの水を1℃上げるのに必要な熱量の事を表すので，4.2kJ/(kg/K)となります。

なお，0℃から100℃まで上げる際に必要な熱量は 4.2×100℃で420kJ，そこから，すべて蒸気に変わる際に必要な熱量は2257kJです。

大気圧において水の温度は100℃までしか上昇せず，そのまま熱を加えると蒸気に変化していきます。

この時，温度上昇に費やされるエネルギーを「顕熱」と呼び，水から蒸気に変わる際（状態変化）に費やされるエネルギーを「潜熱」と呼びます。

よって、

「標準大気圧の下で、質量1㎏の水の温度を1K（1℃）だけ高めるために必要な熱量は約（A．4.2）kJであるから、水の（B．比熱）は約（A．4.2）kJ/(㎏･K)である。」

となります。

正解は4です。

標準大気圧の下で1kgの水の温度を1℃だけ高めるのに必要な熱量は、4.2kJ です。

比熱とは、重量1kgあたりの物体の温度を1℃だけ高めるのに必要な熱量の事です。

したがって、水の比熱は　4.2kJ/(kg･K)　となります。

また、K（ケルビン）とは絶対温度の単位のことであり、

K ＝ ℃ + 273.15

の関係があります。

1℃温度が上がったということは、1K温度が上がったということと同じ意味ですので、4.2kJ/(kg･℃) と 4.2kJ/(kg･K) は同じ意味です。