2級管工事施工管理技士 過去問
令和3年度(2021年)後期
問2 (ユニットA 問2)

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問題

2級管工事施工管理技士試験 令和3年度(2021年)後期 問2(ユニットA 問2) (訂正依頼・報告はこちら)

水に関する記述のうち、適当でないものはどれか。
  • 大気圧において、1kgの水の温度を1℃上昇させるために必要な熱量は、約4.2kJである。
  • 0℃の水が氷になると、その容積は約10%増加する。
  • 硬水は、カルシウム塩、マグネシウム塩を多く含む水である。
  • 大気圧において、空気の水に対する溶解度は、温度の上昇とともに増加する。

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この過去問の解説 (2件)

01

水の性質を問う問題です。

選択肢1. 大気圧において、1kgの水の温度を1℃上昇させるために必要な熱量は、約4.2kJである。

正しいです。水の比熱(水の温度を1度上げるのに必要な熱量)は1kgあたり4.2kJです。

選択肢2. 0℃の水が氷になると、その容積は約10%増加する。

正しいです。容積が約10%増加する理由は、水の分子がすき間を作りながら結合するためです。

選択肢3. 硬水は、カルシウム塩、マグネシウム塩を多く含む水である。

正しいです。「マグネシウムイオン、カルシウムイオンを多く含む水」として出題される可能性もあるので注意が必要です。

選択肢4. 大気圧において、空気の水に対する溶解度は、温度の上昇とともに増加する。

誤りです。空気の水に対する溶解度は、温度の上昇とともに低下します。高温の場所ではにおいが強く残る性質と同じです。

まとめ

水の性質についてはこの他、水素イオン濃度(pH)も頻出です。pH=7を中性として、7より高いとアルカリ性、低いと酸性です。

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02

水に関する問題です。

選択肢1. 大気圧において、1kgの水の温度を1℃上昇させるために必要な熱量は、約4.2kJである。

問題文の内容通りです

 

大気圧(1気圧)の元で、1kgの水を1℃上昇させるために必要な熱量が、比熱で温度によって異なります。

水の熱量は、小数点2桁目を四捨五入すれば、4.2 kJ です。

水の比熱は、50℃までは温度の上昇とともに減少し、50℃以上では増加します。

例として、0℃:4.2174、40℃:4.1783、100℃:4.2158 です。

選択肢2. 0℃の水が氷になると、その容積は約10%増加する。

問題文の内容通りです

 

水の密度は温度の上昇とともに減少しますが、最大密度は1気圧の元で約4℃で、4℃以下では容積が増加し、0℃の氷になると、容積は液体の約10%増加します

 

参考:4℃の比体積 [L/kg]:1.00000、0℃の比体積:1.00016

選択肢3. 硬水は、カルシウム塩、マグネシウム塩を多く含む水である。

問題文の内容通りです

 

水の硬度は、水 1L当たりのカルシウムやマグネシウムのイオン含有量で、これに対応して炭酸カルシウム(CaCO3)の量に換算し、試料1Lについて [mg] で表したものです。

 

硬水とは硬度の違いで、100㎎/L以上が硬水になります。

選択肢4. 大気圧において、空気の水に対する溶解度は、温度の上昇とともに増加する。

大気圧において、空気の水に対する溶解度は、温度の上昇とともに減少する

 

溶解度は、水に溶解する気体の体積と水の体積との比です。

気体の溶解度は、温度の上昇とともに、減少します。

物質/温度℃020406080100
空気0.0290.0190.0140.0120.0110.011
酸素0.0490.0310.0230.0190.0180.017
CO21.710.880.530.36

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