2級管工事施工管理技士 過去問
令和元年度(2019年)後期
問4 (1 問4)

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問題

2級管工事施工管理技士試験 令和元年度(2019年)後期 問4(1 問4) (訂正依頼・報告はこちら)

熱に関する記述のうち、適当でないものはどれか。
  • 体積を一定に保ったまま気体を冷却すると、圧力は低くなる。
  • 0 ℃ の水が 0 ℃ の氷に変化するときに失う熱は、顕熱である。
  • 国際単位系( SI )では、熱量の単位としてジュール[ J ]を用いる。
  • 熱と仕事はともにエネルギーの一種であり、これらは相互に変換することができる。

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この過去問の解説 (2件)

01

正解は2

問題.2 
0 ℃ の水が 0 ℃ の氷に変化するときに失う熱は、顕熱である。⇒顕熱が間違いで融解熱が正解です。
設問は、融解熱の説明です。
解説すると、一定の量の物質が固体から液体に状態変化する時に必要な熱の事です。

設問の顕熱(けんねつ)は、物体の状態変化も起こらず、そのものの温度を変えるはたらきをし、普通の温度計によって測りうる熱の事です。

ポイントは、状態変化するかしないかです。例えば氷から水になる熱は、潜熱または融解熱です。水が蒸気になる熱は、潜熱または気化熱です。
反対に、水が20度から25度になった場合の熱は、顕熱です。

問題1.3.4の設問は正しいです。
問題1について、簡単に説明すると、一定空間で気体を冷やすと圧力が下がるのは、気体が収縮するからです。反対に温めると気体は膨張し圧力が上がります。

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02

熱に関する問題です。

選択肢1. 体積を一定に保ったまま気体を冷却すると、圧力は低くなる。

問題文の内容どおりです

 

気体の状態式は、初めの温度・圧力・体積をT0,P0,V0とし、変化後を、T1,P1,V1とすれば、ボイルの法則とシャルルの法則から、次の式が成立します。

(P0・V0)/T0=(P1・V1)/T1

 

体積を一定に保ったままとは、V0=V1、気体を冷却するとは、T0 < T1ということになるため、圧力は、P0 < P1 ということになり、圧力は低下します。

選択肢2. 0 ℃ の水が 0 ℃ の氷に変化するときに失う熱は、顕熱である。

0 ℃ の水が 0 ℃ の氷に変化するときに失う熱は、潜熱である

 

物体に熱を加えると、内部にエネルギーとして蓄えるとともに、物体は膨張して外部に仕事をし、加えられた熱量の一部で物体の温度が上昇し、この温度上昇の熱が、顕熱です。

 

溶解している氷、沸騰している熱湯に熱を加えるなどでは、温度は上昇しません。加えられた熱は、氷の溶解や、熱湯を水蒸気に変えるために使用されます。

このように、固体から液体、液体方気体などと物体の状態を変えるために使われる熱が、潜熱です。

選択肢3. 国際単位系( SI )では、熱量の単位としてジュール[ J ]を用いる。

問題文の内容どおりです

 

熱量の単位は、SI単位では ジュール [J] が用いられ、重力単位系での単位は、キロカロリー [kcal] が用いられます。

選択肢4. 熱と仕事はともにエネルギーの一種であり、これらは相互に変換することができる。

問題文の内容どおりです

 

熱量の単位は、SI単位では ジュール [J] が用いられ、重力単位系での単位は、キロカロリー [kcal] が用いられます。

熱量は電気エネルギーに換算されるため、ワット [kW・h] が用いられます。

同様に仕事のエネルギーとして、重力系 [kgf・m]が用いられます。

 

単位を換算すると、

1 J = 0.000238.9 kcal

   = 0.1020 kgf・m

   = 0.0000002778 kW・h

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