基礎
（基）問１
気体の諸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) ボイル・シャルルの法則によれば、一定の質量の気体の体積は、圧力に反比例し、絶対温度に比例する。
(2) ドルトンの分圧の法則によれば、混合気体における各成分の分圧は、全圧に各成分の質量比率をかけたものに等しい。
(3) ファン・デル・ワールスの式は、分子間引力と気体分子の体積を考慮して理想気体の状態方程式を補正する式である。
(4) 相変化を伴わない物質の温度変化により吸収又は放出される熱を顕熱、相変化に伴い吸収又は放出される熱を潜熱という。
(5) 密閉容器内の液化ガスにおいて、気相と液相が平衡状態で共存するとき、気相の圧力を蒸気圧という。
（基）問２
物質量(モル数)基準でプロパン 95 %、ブタン5% の混合液化ガス4470 g を気化させて、温度 300 K、圧力 100 kPa とした場合の体積(㎥)として最も近い値はどれか。ただし、気体 は理想気体とし、気体定数は 8.3 J/(mol・K)とする。
（４）3.1（５）3.3
（基）問３
（４）54（５）57
（基）問４
(2) ヒートポンプとは、力学的な仕事を用いて、熱を低温物体から高温物体に移す装置である。
(3) エクセルギーとは、系が外界と平衡状態に達するまでに取り出すことのできる仕事の最大値である。
(4) 定圧モル熱容量 C pと定積モル熱容量 Cvの比C p／ Cvでは、常温常圧付近において、ヘリウムのような単原子気体で約1.67、窒素や酸素等の2原子気体では約 1.40 である。
(5) 理想気体を定圧条件のもとで温度を上昇させると、エントロピーは減少する。
（基）問５
（１）10（２）15（３）20
（４）25（５）30
（基）問６
化学反応と化学平衡に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
(1) 化学平衡とは、可逆反応において、順方向と逆方向の反応速度が等しくなった状態をいう。
(2) 等温定圧下における化学反応は、自由エネルギーが極大となる点で平衡状態になる。
(3) ある反応の標準自由エネルギー変化がわかれば、平衡組成を計算により求めることができる。
(4) 発熱反応が平衡状態にあるとき、反応温度を下げると、反応はさらに進行して、新たな平衡状態に達する。
(5) 触媒は、反応速度を変えることができるが、平衡状態を変えることはない。
（基）問７
次の燃焼反応式のうち、可燃性ガス1mを完全燃焼するのに必要な酸素量が最も多い反応式と、最も少ない反応式の組合せとして、正しいものはどれか。
（イ） CH4＋202 → CO2＋２H2O
（ロ）２C2H6＋７O2→４CO2＋６H2O
（ハ）C３H８＋５O2→３CO2＋４H2O
（二）C2H4＋３O2→２CO2＋２H2O
（ホ）２C2H2＋５O２→４CO2＋２H2O
（４）ハ、ホ（５）二、ホ
（基）問８
メタン 40 vol%、プロパン 60 vol% の混合気体の空気中における燃焼下限界(vol%)として最も近い値はどれか。ただし、空気中におけるそれぞれの燃焼下限界は、メタン 5.0 vol%、プロパン 2.1 vol% とする。
（４）4.2（５）4.7
（基）問９
流体に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
(1) 圧縮性流体とは、密度変化を考慮する必要がある流体である。
(2) 気体にも粘性は存在し、摩擦抵抗の原因になる。
(3) 粘度を密度で割った値を動粘度という。
(4) ベルヌーイの式は、運動エネルギーと位置エネルギーの和が一定に保存されることを示す。
(5) 直円管内の流れでは、レイノルズ数がある値以上となると層流から乱流に遷移する。
（基）問１０
（２）20000
（３）30000
（４）40000
（５）50000
（基）問１１
燃焼炉において、厚さ 40 cm の平面炉壁の内面温度が 1300 °C、外面温度が 500 °C であった。熱流束を 2.0kW/㎡とした場合、炉壁の平均熱伝導率(W／(m・K))として、最も近い値はどれか。
（４）2.5（５）4.0
（基）問１２
(1) 物体表面から流体に伝わる熱流束は、物体の表面温度と流体の温度の差に比例する。
(2) 物体表面の近くで急激な流体の温度変化が生じ、この温度変化が熱移動の駆動源となる。
(3) 一般に、液体に比べて気体の熱伝達率は大きい。
(4)一般に、自然対流に比べて強制対流の熱伝達率は大きい。
(5)一般に、沸騰・凝縮等の相変化が生じると熱伝達率は著しく大きくなる。
（基）問１３
直径10 mm の円柱の延性材料の試験片について、常温で引張試験を行った。降伏点での引張力が25000 N であったとき、引張応力(MPa) として最も近い値はどれか。
（４）1050（５）3180
（基）問１４
(1) 疲労破壊において、一般に応力振幅が大きいほど破壊までの繰り返し数は大きくなる。
(2) 高温下で使用される場合、金属材料はクリープにより、引張強さよりも小さな応力で破壊する。
(3) オーステナイト系ステンレス鋼では、応力腐食割れの発生が見られる。
(4) アルミニウム等の面心立方晶金属では、低温脆性が見られない。
(5) 溶接部近傍に生じる遅れ割れは、溶接部に存在する水素量が多いほど発生しやすい。
（基）問１５
(1) 金属材料に比べて、熱伝導率が大きい。
(2)金属材料に比べて、比重が小さい。
(3) 金属材料に比べて、引張強さが小さい。
(4) 金属材料に比べて、酸に対する耐食性が優れている。
(5)空気雰囲気下で、長時間高温度で使用していると、熱と空気中の酸素の影響で劣化する。