技術士の過去問
平成29年度（2017年）
基礎科目「環境・エネルギー・技術に関するもの」 問27
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問題
技術士 第一次試験 平成29年度（2017年） 基礎科目「環境・エネルギー・技術に関するもの」 問27 （訂正依頼・報告はこちら）
天然ガスは、日本まで輸送する際に容積を少なくするため、液化天然ガス（ LNG, Liquefied Natural Gas ）の形で運ばれている。0[℃], 1気圧の天然ガスを液化すると体積は何分の1になるか、次のうち最も近い値はどれか。なお、天然ガスは全てメタン（ CH4 ）で構成される理想気体とし、LNGの密度は温度によらず425[kg/m3]で一定とする。
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この過去問の解説 （3件）
01
メタン（天然ガス）の分子量は、CH4 = 12 + 1 × 4 = 16 となります。
1molの理想気体の体積は 22.4 (L/mol)です。
よって、1ｍ³当たりのメタンの質量は、以下の通りです。
16[g/mol] × 1000[L/ｍ³] ÷ 22.4[L/mol] = 714.2 [g/ｍ³] = 0.714 [kg/ｍ³]
以上より、
メタン（天然ガス）: LNG = 0.714[kg/ｍ³] : 425 [kg/ｍ³] ≒ 1:600
よって、4の 1/600 が正解です。
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02
気体の体積に関する問題です。
メタン（天然ガス）の分子量は、CH4 = 12 + 1 × 4 = 16 となります。
1molの理想気体の体積（モル体積）は、気体の種類によらず、22.4 (L/mol)です。
よって、1ｍ³当たりのメタンの質量は、以下のとおりです。
16[g/mol] × 1000[L/ｍ³] ÷ 22.4[L/mol]
= 714.2 [g/ｍ³]
= 0.7142 [kg/ｍ³]
以上より、
メタン（天然ガス）: LNG
= 0.7142[kg/ｍ³] : 425 [kg/ｍ³]
= 1 : 595.0714…
≒ 1:600
よって、4の 1/600 が正解です。
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03
正解は４です。
気体の体積の問題です。したがって以下はわからないと計算できません。
気体の分子量＝CH4なので１２＋１×４＝１６[g/mol]
1mol当たりの体積＝22.4[L/mol]
あとは計算します。
16[g/mol]×1000[L/m3]÷22.4[L/mol]=714[g/m3]
密度がkgで与えられているので単位換算しておきます。
0.714[kg/m3]
LNG:425[kg/m3]とメタンガス:0.714[kg/m3]の比を聞かれているので
425/0.714≒595 なので最も近い４が正解です。
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