二級ボイラー技士の過去問
令和4年4月公表
ボイラーの構造に関する知識 問2

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問題

二級ボイラー技士試験 令和4年4月公表 ボイラーの構造に関する知識 問2 (訂正依頼・報告はこちら)

ボイラーの容量及び効率について、誤っているものは次のうちどれか。
  • 蒸気ボイラーの容量(能力)は、最大連続負荷の状態で、1時間に発生する蒸発量で示される。
  • 蒸気の発生に要する熱量は、蒸気圧力、蒸気温度及び給水温度によって異なる。
  • 換算蒸発量は、実際に給水から所要蒸気を発生させるために要した熱量を2257kJ/kgで除したものである。
  • ボイラー効率とは、全供給熱量に対する発生蒸気の吸収熱量の割合をいう。
  • ボイラー効率を算定するとき、液体燃料の発熱量は、一般に水蒸気の蒸発熱を含む真発熱量を用いる。

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この過去問の解説 (3件)

01

【正解】誤りは5番です。

☛正解文として過去に「ボイラー効率を算定するとき、燃料の発熱量は、一般に低発熱量を用いる。( 令和3年4月公表 問2ほか)」が出題されています。

【ポイント&キーワード】

■ポイント

☛ボイラーの容量と効率については、似たようなキーワードがあるため注意しましょう。例えば、低発熱量/真発熱量/換算蒸発量、高発熱量(総発熱量)/低発熱量(真発熱量)、全供給熱量/吸収熱量、発生/消費などです。

☛ボイラーの容量(能力)は、「蒸気ボイラー」と「温水ボイラー」で定義が異なります。

・蒸気ボイラーの場合、最大連続負荷の状態で、1時間に発生する蒸発量で示されます。蒸気の発生に要する熱量は、蒸気圧力、蒸気温度及び給水温度によって異なるため、換算蒸発量を使う場合もあります。

・温水ボイラーの場合、発生する温水と給水との温度差により、発生する熱量を言います。

☛ボイラーの効率とは、全供給熱量に対する発生蒸気の吸収熱量の割合を言います。

  

☛ボイラー効率を算定するとき、燃料の発熱量は、一般に低発熱量を用います。

■キーワード

☛換算蒸発量・・・実際に給水から所要蒸気を発生させるために要した熱量を2257kJ/kgで除したものです。

高発熱量(総発熱量)・・・潜熱を含めた熱量です。

低発熱量(真発熱量)・・・潜熱を差し引いた熱量です。

潜熱・・・蒸発熱や溶解熱のように、水などの物体に熱を加えても温度上昇は起こらず、状態変化(水→水蒸気や氷など)に費やされる熱量です。

この潜熱とよく対比される「顕熱」は、水などの物体に熱を加えると温度上昇に費やされる熱量であり、温度上昇を伴うところが潜熱と異なります。

【平成27年4月公表以降の出題頻度】

☛5回です。

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02

熱量に関する語句についての出題です。

算出方法にも少し触れていますが、語句の意味合いをしっかり把握しておきましょう。

選択肢1. 蒸気ボイラーの容量(能力)は、最大連続負荷の状態で、1時間に発生する蒸発量で示される。

正しいです。

蒸気ボイラーは最大連続負荷の状態で1時間に発生する蒸発量によって、そのボイラーの能力が示されています。

選択肢2. 蒸気の発生に要する熱量は、蒸気圧力、蒸気温度及び給水温度によって異なる。

正しいです。

蒸気の発生に要する熱量は、蒸気圧力、蒸気温度及び給水温度によって異なります。

選択肢3. 換算蒸発量は、実際に給水から所要蒸気を発生させるために要した熱量を2257kJ/kgで除したものである。

正しいです。

換算蒸発量は、実際に給水から所要蒸気を発生させるために要した熱量を2257kJ/kgで除したものです。

選択肢4. ボイラー効率とは、全供給熱量に対する発生蒸気の吸収熱量の割合をいう。

正しいです。

ボイラー効率は、全供給熱量に対する発生蒸気の吸収熱量の割合をいいます。

効率を算出する際の燃料発熱量は、低発熱量をもとに算出します。

選択肢5. ボイラー効率を算定するとき、液体燃料の発熱量は、一般に水蒸気の蒸発熱を含む真発熱量を用いる。

誤りです。

ボイラー効率を算出する際の燃料発熱量は、一般的に低発熱量(真発熱量)をもとに算出します。

低発熱量(真発熱量)には潜熱は含まれません。

まとめ

語句の意味合いだけでなく、どのような算出に関わってくるのか把握していることが重要です。

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03

この問題では、ボイラーの容量及び効率に関する概念とその計算方法に関する理解が求められています。それでは、各選択肢の詳細な解説を見ていきましょう。

選択肢1. 蒸気ボイラーの容量(能力)は、最大連続負荷の状態で、1時間に発生する蒸発量で示される。

この文章は正しいです。蒸気ボイラーの容量は、最大連続負荷時の1時間当たりの蒸気発生量で表され、ボイラーの能力を示す基本的な指標です。

選択肢2. 蒸気の発生に要する熱量は、蒸気圧力、蒸気温度及び給水温度によって異なる。

この文章は正しいです。蒸気を発生させるために必要な熱量は、蒸気の圧力や温度、給水の温度などの条件によって変わります。

選択肢3. 換算蒸発量は、実際に給水から所要蒸気を発生させるために要した熱量を2257kJ/kgで除したものである。

この文章は正しいです。換算蒸発量は、実際の蒸発量を標準蒸発条件(蒸発潜熱が2257kJ/kgの条件)に換算したものを指します。

選択肢4. ボイラー効率とは、全供給熱量に対する発生蒸気の吸収熱量の割合をいう。

この文章は正しいです。ボイラー効率は、供給された総熱量に対してボイラーがどれだけの熱量を蒸気に変換したかを示す割合です。

選択肢5. ボイラー効率を算定するとき、液体燃料の発熱量は、一般に水蒸気の蒸発熱を含む真発熱量を用いる。

この文章は誤りです。ボイラー効率を算定する際には、液体燃料の発熱量として一般に低発熱量(水蒸気の蒸発熱を含まない値)を用います。真発熱量ではなく、低発熱量を使用することが一般的です。

まとめ

ボイラーの容量や効率の算定に関しては、蒸気の発生条件、換算蒸発量の概念、そしてボイラー効率の定義などの基本的な理解が必要です。特に、ボイラー効率を算定する際に使用する燃料の発熱量に関する正しい知識(一般に低発熱量を用いる)が、この問題の正答を見つける鍵となります。

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