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4月30日号 炭素鋼 甲種A
2013-04-30 Tue 08:00
4月30日号    炭素鋼   甲種A

 炭素鋼の説明で誤っているものはどれか。

(1) 炭素鋼は鉄に炭素を含み、炭素0.3%以下は低炭素鋼、0.45%以上は高炭素鋼と呼び、炭素を増加すると引張り強さが増加し、伸びは減少する。22 21 20
(2) リンは硬さや引張り強さを増し、伸びを減らすが、延性―脆性の遷移温度を高め、鋼塊中では偏析を起こさせやすい。23 21
(3) 硫黄は、結晶粒界を弱くさせ、熱間加工中に割れが生じやすくなり、機械的強度を低下させる。23 21
(4) 炭素鋼は、800℃程度が使用限界で、これ以上は黒鉛化現象により、著しく強度が低下する。23 21
(5) 炭素鋼にNi、Cr、Mn、Mo等の合金元素を添加すると、引張強さ、降伏点が高くなり、伸びも増し、強靭になる。20










解答解説
誤りは(4)である。 炭素鋼は、450℃程度が使用限界で、これ以上は著しく強度が低下する。




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4月26日号 応力とひずみ 乙種A
2013-04-26 Fri 08:00
4月26日号  応力とひずみ  乙種A

金属材料に関する応力とひずみについて、誤っているものはどれか。

① 力をP、原断面積をAとすれば、応力σは、σ=P/A で表わされる。23 
21
② 材料の長さがL、λだけ伸縮する時、ひずみはε=L/λ となる。23 21
③ フックの法則は、応力をσ、縦弾性係数をE、ひずみをεとすると、σ=E
・ε となる。23 21
④ ひずみは伸縮方向と直角な横の方向にも逆のひずみ、あるいは伸びを生ずる。21
⑤ ひずみは無次元である。23










解答解説
誤りは②である。材料の長さがL、λだけ伸縮する時、ひずみはε=λ/L となる。




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4月25日号 応力とひずみ 甲種A
2013-04-25 Thu 08:00
4月25日号  応力とひずみ  甲種A

軟鋼(低炭素鋼)の引っ張り試験による応力ひずみ線図について、誤っているものはどれか。

(1) 応力ひずみ曲線のひずみとは単位当たりの変形量で単位は無次元である。22 20
(2) 強度算定に用いる降伏点は、下降伏点を指し、この点で塑性変形が生ずるものとしている。21 20
(3) 弾性限度までは、フックの法則が成立する。23 22 21
(4) 最大荷重点に相当する力を破壊強さという。23 21
(5) 多くの材料は、軟鋼のように応力ひずみ線図は明確に描かれず、銅や高張力鋼は、なめらかに変形する。この降伏点と同等の効果を与えるように、永久ひずみを定めている。この応力を耐力、または、0.2%耐力と呼ぶ。








 
解答解説
誤りは(3)である。(3)フックの法則が成立するのは、比例限度までである。

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4月24日号 伝導・対流伝熱  乙種A
2013-04-24 Wed 08:00
4月24日号   伝導・対流伝熱   乙種A
 伝熱に関する説明で誤っているものはどれか。

(1) 熱の伝熱は、固体内では熱伝導、固体と流体の間では対流、離れた物体間では輻射の過程がある。
(2) 平板壁伝熱では、伝熱量は、温度差に比例し、距離に反比例する。これをフックの法則という。24 22 21 20
(3) 対流伝熱では、温度差に、その面積、熱伝達係数を乗じた値が熱伝達量である。24 20
(4) 熱伝達係数は、熱伝導率のように物質だけで決まらず、そこに生ずる対流の強さによって相違する。24 23 21 20
(5) 二重管の向流熱交換器の平均温度差は、入口、出口の対数平均温度差である。










解答解説
誤りは(2)である。「平板壁の伝熱量は、温度差に比例し、距離に反比例する」。これをフーリエの法則という。フックの法則は、力学で、応力とひずみは比例することを表したもの。




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4月23日号 熱伝導率と熱伝達係数
2013-04-23 Tue 08:00
4月23日号   熱伝導率と熱伝達係数  甲種C

伝導伝熱の熱伝導率と対流伝熱の熱伝達係数に関する説明で誤っているものはどれか。

① 金属の熱伝導率は、ガラスの熱伝導率より大きい。
② 金属の熱伝導率は、レンガより小さい。
③ 同じ固体でも密度が大きいと熱伝導率も大きくなる。
④ 熱伝達係数は、静止空気より流動空気の方が大きい。
⑤ 熱伝達係数は、静止空気より流動水の方が大きい。











解答解説
誤りは②である。 熱伝導率は、金属>ガラス>レンガ・繊維質 である。また、熱伝達係数は、 静止空気<流動空気<静止水<流動水 である。






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4月22日号 流量の測定 乙種B 
2013-04-22 Mon 08:00
4月22日号  流量の測定  乙種B

 次の流量計の説明のうち正しいものはどれか。

① オリフィス・・端が直角に曲がった二重管で端がとがって封じているものを流れに直角にあてる。配管の2か所についてベルヌーイの定理を適用し、一か所の流速を零とすることで、圧力差を測定する。
② ピトー管・・管の途中に隔壁を挿入すると、流れは絞られるため、流速差と圧力差にベルヌーイの定理を適用して、測定する。
③ ベンチュリーメーター・・②の方式と同様に管径を変化させ、速度の変化に起因する圧力頭にベルヌーイの定理を利用して測定する。管径の縮小も拡大も円錐管を用いる。22 20
④ ローターメーター・・固定水平円筒の中に回転ドラムがあり複数の室となっている。半ばあまり水が入っており、ガスが室に入ると、浮力でドラムが回転し、その回転数を測定する。22 20










解答解説
 正解は③である。①はピトー管、②はオリフィス、④は湿式ガスメーターの説明である。ローターメーターは、ガラス製垂直管にフロートがあり、ガスは下から上へ流れ、フロートは浮力と重力が釣り合う位置に浮かび、その位置を測定し、流速を知ることができる。



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4月21日 基礎理論編テキストの改訂
2013-04-21 Sun 07:58
 ひざびさに模擬問題以外の内容を書き込みます。日本ガス協会から、最近テキストを買われた方で、以前から学習をしている方は気が付かれたと思います。昨年末に基礎理論編が十数年っぶりに改訂されています。

 新しく追加されたの主なものは、基礎事項約5ページ分、ガスサイクル約5ページ分、電気化学約10ページ分、燃焼速度約2ページ分、高分子材料約5ページ分です。

 基礎事項とは、SI単位や物理量の単位などで、実際には従前から本試験に出題されていましたので、実質的には変わらないと思います。電気化学は燃料電池を意識してのものです。高分子材料はポリエチレン管、、ゴム製品等材料として書かれていなかったのが不思議なくらいでした。ガスサイクルなどは、熱管理士のような内容です。

 ガス主任試験に限らず、国家試験では、法令の改訂部分は優先的に出題されるのですが、今回は基礎理論です。周知期間を置くと、2,3年出題されない可能性もあります。昨年の供給編改訂の際も結局は本試験には出題されませんでした。

 しかし、いつかは出題されますので、学習は必要です。4月から始めた、動画講座でも「基礎的テキスト改訂対策」というコーナーを設けます。現在収録中(写真は収録しているスタジオ)で、4月末にはアップできるようになります。

     20121227キバン1



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4月19日号  流量の測定  甲種B
2013-04-19 Fri 08:00
4月19日号   流量の測定   甲種B
 次の流量計の説明で誤っているものはどれか。

① 流量を測定する方法には、湿式ガスメーター等の直接法と、ピトー管、オリフィス、ベンチュリー、ローターメーター等の間接法がある。24
② オリフィスは、比較的安いが頭差が下流において回復しない。
③ ベンチュリーメーターは、頭差は大部分下流で回復するが、高価で場所を取る。24
④ ピトー管は、配管断面の局部的な流速の測定に使用できる。24
⑤ ローターメーターは、管径のテーパーが簡単で、安価であり、使用が簡単だが、異種流体に関して検定しないといけない。24











解答解説
誤りは⑤である。⑤ローターメーターは、管径のテーパーが難しく、高価である。




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4月18日号  流速と流量  乙種A
2013-04-18 Thu 08:00
4月18日号   流速と流量   乙種A
内径10cmの管に都市ガスが100m3/h 流れている。この時の都市ガスの流速(m/s)はいくらか、最も近いものを選べ。20

① 1m/s   ② 3    ③ 5    ④ 7   ⑤ 9











解答解説
正解は②である。
流量は、管断面積×流速で表され、 Q=(πD2/4)・Vである。
 従って V=Q÷( πD2 /4) となり、秒速に換算するには1/3600を乗じる。
     V=100 ÷( 3.14×0.12 /4)×1/3600 = 3.5(m/S)



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4月17日号 爆発爆ごう  甲種B
2013-04-17 Wed 08:00
4月17日号   爆発・爆ごう  甲種B
 爆発に関する説明で誤っているものはどれか。
(1) 光や音や衝撃的圧力を伴い、瞬間的に完了する化学変化を爆発反応という。
(2) 爆発反応の伝播速度が、加速して音波の速度より大きくなり、衝撃的圧力が発生するが、これを爆ごうという。23 21
(3) 爆ごう範囲は、爆発範囲の内側にある。23 21
(4) 爆ごうは、常に衝撃波を伴い、この衝撃波は音波と違って、波長の長い単一圧縮波で前進性がある。











解答解説
誤りは(4)である。
常に衝撃波を伴い、この衝撃波は音波と違って、波長の短い単一圧縮波で前進性がある。これを「爆ごう現象」という。




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4月16日 燃焼範囲  乙種A
2013-04-16 Tue 08:00
4月16日  燃焼範囲  乙種A
 燃焼範囲に関する説明で正しいものはどれか。
① 圧力が高いと一般的に燃焼範囲は広がり、温度の高いときは、熱の逸散速度が遅くなるので、燃焼範囲は狭くなる。24 23 22 21
② 不活性ガスを混合すると、その量に応じて燃焼範囲は狭くなり、爆発限界は上限界が著しく低下する。24 23 22 21
③ 容器の大きさが大きいと器壁の冷却効果の影響を受けて燃焼が維持できなくなる。23 
④ ルシャトリエの式は、2種類以上の可燃性ガスの混合物の爆発限界を求めるには、成分ガスのVOL%÷成分ガスの爆発限界、を加えていったものを分子として、分母を100としたものである。24 23 21
⑤ 爆ごう範囲は、爆発範囲の外側にある。24 23 22











解答解説
 正解は②である。
①は、温度の高いときは、熱の逸散速度が遅くなるので、燃焼範囲は広くなる。 
③は、容器の大きさが小さいと器壁の冷却効果の影響を受けて燃焼が維持できなくなる。
④のルシャトリエの式は、2種類以上の可燃性ガスの混合物の爆発限界を求めるには、成分ガスのVOL%÷成分ガスの爆発限界、を加えていったものを分母として、分子を100としたものである。
⑤の爆ごう範囲は、爆発範囲の内側にある。



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4月15日  発熱量 甲種A  
2013-04-15 Mon 08:00
4月15日   発熱量  甲種A
次の発熱量に関する説明のうち誤っているものはどれか。

① 水蒸気の潜熱を含む発熱量を総発熱量といい、含まない場合を真発熱量という。また、一酸化炭素の燃焼は、排ガスに水蒸気を含まないため、総発熱量と真発熱量が同じである。23 20
② 実際の燃焼装置は、燃焼ガスは200~300℃で排出するため、水蒸気の凝縮熱を利用できる。
③ 熱量計で測定した発熱量は総発熱量であり、真発熱量は可燃ガス組成から計算できる。23 20
④ 飽和炭化水素では、分子中の炭素が多いほど発熱量が大きい。23 20
⑤ 可燃性ガスの不完全燃焼に得られる熱量は同量のガスを完全燃焼させたときより小さい。20










解答解説
 誤りは②である。実際の燃焼装置は、燃焼ガスは200~300℃で排出するため、水蒸気の凝縮熱は利用できない。









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4月12日 メタンの燃焼計算 乙種A
2013-04-12 Fri 08:00
4月12日  メタンの燃焼計算   乙種A

メタンの燃焼の式は、下式で表される。 
CH4 + XO2 →  CO2 + YH2O

X,Yに入る数字はいくつか。23 22

① X=1 Y=1   ② X=1 Y=2   ③ X=2 Y=1   ④ X=2 Y=2










解答解説
正解は④である。  CH4 + XO2 →  CO2 + YH2O 
で X、Yの求め方を解説する。 
1) 左式のC(炭素)は1個だから、右式もCは1個 である。従って、右式のCO2で O(酸素)は2個である。
2) 左式のH(水素)は4個だから、右式は、水素4個で、Y=2 となる。 
3) 右式のO(酸素)の合計は①2個+②2個で4個だから、左式のO(酸素)は4個、従って X=2    となる。 正解は④ X=2 Y=2 である。
なお、X=2のため、必要酸素量はメタンの2倍であるが、必要空気量は、2×100/20 =約10倍である。


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4月11日 一次反応 甲種C
2013-04-11 Thu 08:00
4月11日 一次反応  甲種C
 反応次数n=1の一次反応に関する式で,50%反応するのに100秒要したが、この反応で90%反応するのに要する時間の算出式はどれか。

① 100×In10/In2
② 100×In2/In10
③ 100×10/2
④ 100×In50/In90
⑤ 100×2/10










解答解説
 正解は①である。
50%反応の式  In(a/0.5a)=k×100 ・・・①式
90%反応の式  In(a/0.1a)=k×t   ・・・②式
①式/②式は
  In2  =   k×100   
  In10     k×t

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4月10日 化学反応化学平衡  乙種A
2013-04-10 Wed 08:00
4月10日 化学平衡・反応速度(1)  乙種A   
 化学平衡・反応速度に関する説明で誤っているものはどれか。

① 温度を上げると熱の吸収が起こる方向に平衡は移動する。24 22 21 
② 圧力を高くすれば体積の減少する方向に平衡は移動する。24 22 21 20
③ 濃度を大きくすると、その物質の濃度が小さくなる方向へ平衡は移動する。24
④ 反応速度定数は、温度一定ならその反応に固有の定数である。23
⑤ 反応速度は、温度が上昇すると減少する。23 22 21











解答解説
 誤りは⑤である。反応速度は、温度の上昇によって増大する。



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4月9日 熱力学 甲種C
2013-04-09 Tue 08:00
4月9日 熱力学 甲種C
熱力学に関する説明で、誤っているものはどれか。
(1) 物質がいろいろに変化するときに、熱も含めて、全エネルギーが保存されるという法則は、熱力学の第一法則という。
(2) 熱力学の第二法則とは、熱は高温から低温に移動しその逆は起こらないというもの。
(3) 仕事は力と力が作用した距離とで定義されるが、熱力学では W=P(V1-V2)のように容積変化に伴う仕事が重要である。
(4) 系である物質自体の温度、圧力などに応じて物質が持つエネルギーを内部エネルギーという。内部エネルギー変化量ΔEは、ΔE=吸収した熱量Q-外部にした仕事W で表される。
(5) エントロピーHとは、内部エネルギーEに、圧力と体積の積を加えた量を定義したもので、H=E+PV で表される。











解答解説
誤りは(5)である。
内部エネルギーに、圧力と体積の積を加えた量を定義したものは、エンタルピーが正しい。なお、エントロピーとは、ある物質が、自由変化するときに、変化するエネルギーのことである。

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基礎理論模擬問題
2013-04-08 Mon 08:00
甲種基礎C

 等温変化と断熱変化に関する記述で誤りはどれか。

① 理想気体の等温変化は、PV=一定 である。
② 理想気体の等温変化では、系の温度は一定だから内部エネルギーの変化は0である。23
③ 断熱膨張による圧力の降下は、これに対応する等温膨張の場合より小さい。
④ 断熱変化は、P1・V1γ=P2・V2γ=一定 で表される。(ただし、CP/CV=γ>1)
⑤ 断熱膨張は温度が低下し、断熱圧縮は温度が上昇する。23










解答解説

 誤りは③である。断熱膨張による圧力の降下は、これに対応する等温膨張の場合より大きくなる。これは計算で確認できる。
・等温変化はPV=一定 仮に体積Vが2倍になったとすると、P×2=一定 だから、Pは1/2になる。
・断熱変化はPVγ=一定(γ>1)で、仮に体積Vが2倍になったとすると、γ=2とすると  P×22=一定 だから、Pは1/4になる。



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基礎理論模擬問題
2013-04-05 Fri 08:00
甲種B
 圧力100kPaの気体に、ある熱を加えて定圧膨張させ、体積が0.2m3増加した。この時、内部エネルギーが30KJ増加したとしたら、加えた熱量は何KJか。23

① 30KJ
② 40KJ
③ 50KJ
④ 60KJ
⑤ 70KJ













解答解説

正解は③である。
内部エネルギーの変化は、熱力学の第一法則に従う。
外から与えた熱量 Q= 増加した内部エネルギーE + 外にした仕事 W  で表される。

W=P・ΔV = 100kpa × 0.2m3 = 20kpam3 = 20KJ
E=30KJ
Q= 30 + 20 = 50(KJ)
注) kpa・m3 = kNm-2・m3 = kNm = kJ


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基礎理論模擬問題
2013-04-04 Thu 08:00
乙種A
 
気体は、同じ温度、同じ体積の中に同数の分子が存在する。これをアボガドロの法則という。この「同じ」というのは、一定の標準的な状態を設定すると便利である。これを「標準状態」というが、この標準状態に関する問題である。誤っているものはどれか。23 21 20

① 標準状態とは0K、101.325kPaである。
② アボガドロ数は、6×1023個で、1モルの気体に含まれる分子数である。
③ 標準状態で22.4ℓの気体には、1モルの気体分子を含む。
④ 原子量12の炭素は、1モル中に、12gの炭素を含む。











解答解説
誤りは①である。標準状態とは、0℃、101.325KPaの標準大気のことで、22.4ℓの気体には、1モルの気体分子を含む。また、アボガドロ数は、6×1023 個 である。








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基礎理論模擬問題
2013-04-03 Wed 08:00
甲種B

実在気体の臨界現象とファンデルワールスの状態式に関する問題である。誤っているものはどれか。

① 臨界温度以上では、圧力をどんなに上げても気体を液化できない。また、臨界圧力とは、臨界温度で液化するのに必要な最小の圧力である。
② 二酸化炭素は臨界温度が高いので常温で圧力を加えるだけで液化する。またメタンの臨界温度は-82℃であるから、天然ガスをLNGにする場合は、この低温以下にする必要がある。
③ 等温で気体が圧縮され、液化が始まり、気体液体が共存する時の圧力を飽和蒸気圧という。
④ ファンデルワールスは実在気体の補正を分子間引力と分子が体積を持つことについての補正を加えた。補正圧力は実測された圧力に対して高くなり、補正体積は気体の占める体積に対して小さくなる。20
⑤ ファンデルワールス定数は、気体の種類に関わらず、一定である。









解答解説
誤りは⑤である。ファンデルワールス定数は、分子間引力の補正a,
気体の体積の補正b があり、気体の種類によって異なる。




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基礎理論模擬問題
2013-04-02 Tue 08:00
乙種A
物質の三態の問題である。固体、液体、気体の変化時について、誤っているものはどれか。20
① 固体から液体への変化は、融解といい、エネルギーを吸収する。
② 液体から固体への変化は、凝固といい、エネルギーを吸収する。
③ 気体から液体への変化は、液化といい、エネルギーを放出する。
④ 液体から気体への変化は、気化といい、エネルギーを吸収する。












解答解説

誤りは②である。液体から固体への変化は、「凝固」といい、エネルギーを放出する。
三態変化と現象の名称、エネルギーの吸収・放出は覚えること。また、この吸収・放出されるエネルギーを「潜熱」という。


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基礎理論模擬問題4月1日号
2013-04-01 Mon 08:00
 今年も9月末まで模擬問題をアップします。合格目指して頑張ってください。

甲種A

 27℃、100kPa、10m3のメタンの質量はいくらか。ただし、ガス定数は8
J/mol・K とする。20

①12.8kg  ②6.4kg   ③3.2kg   ④1.6kg   ⑤0.8kg














解答解説
正解は②である。気体の状態方程式は、 PV=nRT だから
n= PV/RT= 100×10 ÷ (8×(273+27))
  kPa×m3 ÷ J/mol・K×K
= 1000 ÷ 2400 =  0.4 kmol
 メタンCH4の分子量は16kg/kmol だから
16×0.4 = 6.4 kg 
となる。
注) Pa ×m3 は、 J になる。


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