イ プロパンは、炭素原子3個と水素原子8個が結合している飽和炭化水素である。
正
ロ セルシウス温度(セ氏温度)-273℃は、絶対零度に相当する。
正
ハ 一般に可燃物が燃焼するためには、窒素ガスと発火源が必要である。
誤 可燃物の燃焼には酸素などの支燃性ガスと着火源、そして燃焼継続の温度が必要である。
二 同種類の原子が結合した分子を化合物という。
誤 化合物とは2種類以上の原子により構成されているものである。
問2
イ 1W = 3600 j/h である。
正
ロ プロパンの液比重は0℃において、およそ1.5である。
誤 プロパンの液比重は15℃において約0.5。
ハ 物質を構成する単位となる粒子を分子といい、2種類以上の分子により構成されているものを化合物という。
誤 物質を構成する単位となる粒子を原子という。2種類以上の原子により構成されているものを化合物という。
二 アボガドロの法則によると、標準状態で22.4Lの体積を占めるブタンの物質量は1molである。
正 アボガドロの法則とは「すべての気体1molは、標準状態(0℃、0.1013MPa)で22.4Lの体積を占める。」
問3
イ 10MPaは10000kPaである。
正
ロ 1j は、1N・mである。
正
ハ ゲージ圧力は、絶対圧力に大気圧を加えたものである。
誤 絶対圧力=ゲージ圧力+大気圧
二 絶対温度250K(ケルビン)は、セルシウス温度(セ氏温度)に換算するとおよそ523℃になる。
誤 絶対温度T[K}=セルシウス温度t{℃]+273。よって、セルシウス温度に換算するとおよそー23℃になる。
問4
イ 標準状態におけるプロパン1molとブタン1molは、体積は同じであるが、質量は異なる。
正 プロパン44g、ブタン58g。
ロ 1kw・hと1Mjでは、1kw・hの熱量の方が小さい。
誤 1kw・h = 1kj/s × 1h = 1kj/s × 3600s = 3600kj
1Mj = 1000kj
1kw・h > 1Mj
ハ ブタンの標準状態におけるガス密度は、およそ2kg/㎥である。
誤 ブタンのガス密度は58kg ÷ 22.4㎥ ≒ 2.59kg/㎥
二 プロパン1molを完全燃焼させたときに生成する二酸化炭素の質量は4kgである。
誤 プロパン1molが完全燃焼すると、3molの二酸化炭素と4molの水蒸気を生成する。二酸化炭素の質量は1molあたり44gなので、44g/mol×3mol = 132g
問5
LPガス潜熱回収型給湯器を使用して、水温2℃の水を42℃の湯にして空の浴槽に180L入れるのに要する時間はおよそ何分か。ただし、給湯器のLPガス消費量は42kwとし、熱効率は95%、LPガスの発熱量は50Mj/kg、水の比熱は4.2kj/(kg・K)、水の密度は1kg/Lとする。また、LPガスは1kg/h=14kwとする。
@9分 A11分 B13分 C15分 D17分
B 水量180Lは180kg、これを上昇させる温度差は2℃から42℃までの40度、水の比熱は、4.2kj(kg・K)、従って必要熱量は 180×{【273+42)−(273+2)}×4.2 = 30240kjとなる。
給湯器の熱効率は95%
∴ 30240kj ÷ 0.95 = 31832kj の熱を投入する必要がる。
当該給湯器のLPガス消費量は時間当たり42kwであるからLPガス量として 42÷14=3kg/h 、∴その時間当たりの発熱量は150Mlになる。
150Mj=150000kj ∴ 31832÷150000 = 0.2122 60分×0.2122 == 12.73分≒13分
問6
LPガスの消費量が55kwの給湯器を全負荷で30分間使用した。このとき、この給湯器が消費したLPガスは、およそ何kgになるか。ただし、LPガスの発熱量を50Mj/kgとする。
@1.7kg A2.0kg B2.3kg C2.7kg D3.0kg
A LPガスの発熱量:50Mj/kg
1kg/hのLPガスをkwに換算すると、50000kj/h ÷ 3600s/h = 13.9kj/s ≒14kw
給湯器は能力55kwであるから、55kw ÷ 14kw/(kg/h) = 3.92kg/h
30分間の使用であるから、0.5時間 3.92kg/h × 0.5h = 1.96kg ≒ 2.0kg
問7
プロパンガス1molは、15℃,10kPa(ゲージ圧力)のとき、およそ何Lか。ただし、このプロパンガスはボイルーシャルルの法則にしたがうものとする。
@9.5L A15.5L B21.5L C27.5L D33.5L
B ボイルーシャルルの法則 p1×V1/T1 = p2×V2/T2
p1 標準状態(圧力) = 0.1013MPa = 101.3kPa
V1 標準状態(体積) = 22.4L
T1 標準状態(温度) = 273K
p2 15℃/10kPa状態 = 101.3kPa + 10kPa = 111.3kPa
V2 上に同じ = 求める体積[L] とする。
T2 上に同じ = 273+15 = 288K
V2=(p1×V1×T2)÷(p2×T1)=(101.3×22.4×288)÷(111.3×273)=21.5L
問8
イ 分子が2個以上の原子により構成されている物質を化合物という。
誤 化合物とは2種類以上の原子により構成されているもの。
ロ 気体の酸素は、酸素原子2個で構成されている酸素分子の集合体である。
正
ハ アボガドロの法則によると、すべての気体1molは、標準状態(0℃、0.1013MPa)で22.4Lの体積を占める。
正
二 一酸化炭素の分子量は、窒素のそれに比べておよそ2大きい。
誤 一酸化炭素(CO) 12(炭素原子量)×1+16(酸素原子量)×1 = 28
窒素 14(窒素原子量)×2 = 28
問9
イ 動力(仕事率)の単位にはワット[W]が用いられ、1W = 1N・mである。
誤 動力(仕事率)の単位にはワット[W]が用いられるが、1W = 1j/s である。1N・m = 1j である。
ロ 1kgの液状のプロパンがすべて蒸発すると、標準状態でおよそ0.5㎥の体積になる。
正
ハ 一定温度のもとにおいては、一定質量の理想気体の体積はその絶対圧力に反比例して変化する。
正
二 水は単体であるが、プロパンは化合物である。
誤 水もプロパンも化合物である。
問10
イ 物質に固有の性質を示す基本粒子を分子という。
正
ロ 水は、水素原子2個と酸素原子1個が結合した分子の集合体で、単体である。
誤 水はH2Oの分子式で表されるとおり、水素2原子と酸素1原子で構成される化合物である。
ハ 原子を物質の成分としてみる場合、これを元素という。
正
二 分子量にグラム(g)を付けた質量に相当する分子の集団の物質量は1molである。
正
問11
イ 単体や化合物の分子内で結合している原子の種類とその数を示した式を分子式という。
正
ロ SI単位では熱量の単位にj(ジュール)が用いられ、1jは次のように表せる。 1j = 1kg・m/s2
誤 1j = 1N・m = 1kg・m2/s2
ハ 熱量72Mjを1時間で消費するバーナの消費量をkW(キロワット)に換算すると20kWとなる。
正 72Mj/h = 72×1000kj/3600s = 20kj/s = 20kW
二 ボイルーシャルルの法則が成り立つ気体を理想気体という。
正
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