基礎
(基)問1
温度 27 °C、体積 3.0 L、圧力 100 kPa の理想気体を、温度 -23 °C、体積 2.5Lにしたときの圧力(kPa) として、最も近い値はどれか。
(4)120(5)144
(基)問2
圧力 40 MPaにおいて、ある気体が水に溶解している。ヘンリーの法則が成り立つ場合における気体 (溶質) のモル分率として、最も近い値はどれか。ただし、ヘンリー定数 H = 4000 MPa とする。
(4)0.1(5)0.2
(基)問3
気体の性質に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
(1) 気体の粘度は、温度や圧力によってほとんど変わらない。
(2) 理想気体では、混合気体の全圧は、各成分気体の分圧の和に等しい。
(3) 実在気体は、高温あるいは低圧の条件では、理想気体に近い性質を示す。
(4) 常圧での気体の熱伝導率は、温度の上昇とともに増加する。
(5) 臨界温度以上では、圧力をどんなに上げても気体を液化させることはできない。
(基)問4
一定容積の容器に入れた温度 25 °C の空気 3kg に、 21 kJ の熱を加えた。加熱後の空気の温度(°C)として最も近い値はどれか。ただし、加えた熱はすべて空気の温度上昇に用いられるものとし、空気の定積比熱容量 Cⅴ = 0.7 kJ/(kg・K) とする。
(4)45(5)50
(基)問5
カルノーサイクルにおいて、次の温度条件のうち、熱効率が最大となるものはどれか。
(1) 高温熱源 : 1000K, 低温熱源 : 300K
(2) 高温熱源 : 1000K, 低温熱源 : 400K
(3) 高温熱源 : 1200K, 低温熱源 : 600K
(4) 高温熱源 : 1400K , 低温熱源 : 700K
(5) 高温熱源 : 1500 K, 低温熱源 : 900K
(基)問6
化学反応に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
(1) 一次反応の反応速度は、反応物質の濃度に比例する。
(2) 一次反応の半減期は、反応のどの時点から測っても同じである。
(3) 速度定数は、反応温度に依存しない。
(4) アレニウスの式に基づいて、活性化エネルギーを求めることができる。
(5) 触媒は、平衡定数に影響を与えない。
(基)問7
(1) 水素と酸素を電気化学的に反応させて発電ができる。
(2) アノードとカソードのみで構成される。
(3) 二次電池には該当しない。
(4) 固体高分子形、りん酸形、固体酸化物形等の種類がある。
(5) 理論起電力は熱力学的に求めることができる。
(基)問8
メタン 5㎥を空気比1で完全燃焼させるのに必要な空気量(㎥)として、最も近い値はどれか。ただし、気体は標準状態(温度0°C、圧力 101325 Pa) とし、空気中の窒素と酸素の体積比は4:1とする。
(4)40(5)50
(基)問9
可燃性ガスの燃焼に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
(1) 水素の燃焼下限界(vol %)は、メタンの燃焼下限界(vol %)より小さい。
(2) 爆発性混合ガスに窒素のような不活性ガスが混合すると、燃焼範囲は広くなる。
(3) 温度を高くすると、燃焼範囲は広くなる。
(4) 爆ごう範囲は、燃焼範囲の内側にある。
(5) 爆ごうは、その伝播速度が超音速であり、衝撃波をともなう。
(基)問10
(1) 断面積が変化する直円管において、各断面を単位時間に通る流体の質量は変わらない。
(2) 層流における管内の圧力損失は、平均流速に比例する。
(3) 層流から流速を上げていくと、乱流へ遷移する。
(4) 層流の速度分布は放物線であり、管中心で最大速度になる。
(5) 乱流における管摩擦係数は、管壁面の粗さに依存しない。
(基)問11
内径3cm の円管内を水が平均流速 100 cm/sで流れているとき、レイノルズ数として最も近い値はどれか。ただし、水の密度を 1000 kg/㎥、粘度を 1.0 × 10-3Pa・s とする。
(4)3×105(5)3×106
(基)問12
平均熱伝導率 0.02 W/(m・K) の平板の断熱材の片面を -175 °C とし、別の面を 25 °C に保った時の熱流束が 10 W/㎡ であった。このとき、断熱材の厚さ(m)として最も近い値はどれか。
(4)1.0(5)2.0
(基)問13
熱放射に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
(1) 熱放射では、電磁波を介して空間を熱エネルギーが移動する。
(2) 黒体の全放射能は、その絶対温度の4乗に比例し、これをステファン・ボルツマンの法則という。
(3) 実在物体の全放射能は、黒体の場合に比べて小さくなる。
(4) 全放射率は、実在物体の全放射能と黒体の全放射能の比である。
(5) 全放射率は、物体表面の性状に依存しない。
(基)問14
ある金属材料に図のように一定の力を加えた。せん断応力が 100 kPa、原断面積が 0.1 ㎡のとき、力(kN)として最も近い値はどれか。
(4)10(5)1000
(基)問15
金属材料に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
(1) 炭素鋼は一般に、炭素量が増加するに従い引張強さは増す。
(2) 炭素鋼に Ni、Cr、Mn、Mo などの合金元素を添加し、引張強さや伸びなど様々な性質を改善した鋼を特殊鋼という。
(3) オーステナイト系ステンレス鋼では、低温ぜい化は認められない。
(4) オーステナイト系ステンレス鋼では、応力腐食割れは認められない。
(5) アルミニウム及びアルミニウム合金は、低温用材料として使用できる。