危険物取扱者 乙種第4類 ／ 基礎物理化学 ／ 問題 No.036
乙4 過去問 基礎物理化学 No.036 ― 熱による物質の体積変化（膨張）に関する記述として誤っている…
問題文
熱による物質の体積変化（膨張）に関する記述として、誤っているものはどれか。
選択肢
- 物質が温度の上昇に伴って体積を増す割合のことを体膨張率という。
- 容器に液体を密閉して加熱すると、液体の体膨張により内圧が上昇し、容器が破損するおそれがある。
- 一般に、固体の体膨張率は液体の体膨張率よりもはるかに大きい。
- 危険物を容器に収納する際は、温度上昇による液体の体膨張を考慮して、あらかじめ十分な空間容積を確保する必要がある。
- 気体の体積の膨張は、温度だけでなく圧力の変化にも大きく影響を受ける。
解答・解説
正解: 3
体膨張率の大きさは気体＞液体＞固体の順です。気体が最も温度変化による体積変化が大きく、固体は最も小さいです。危険物（液体）を容器に保存するとき空間容積を確保するのは、温度上昇で液体が膨張して容器が破損するのを防ぐためです。
関連論点
熱の性質
【ポイント】
熱の伝わり方は「伝導・対流・放射（輻射）」の3種類。なかでも熱放射は真空中でも伝わる唯一の形態で、太陽熱がその典型例。比熱が大きい物質は温まりにくく冷めにくい。
【よく問われること】
・熱伝導：固体内部を伝わる（熱伝導率：固体＞液体＞気体）
・対流：液体・気体が動いて熱を運ぶ
・熱放射：電磁波として真空中でも伝わる（隣接建物への延焼の主因）
・比熱が大きい＝温まりにくく冷めにくい（水の比熱は大きいため冷却消火に優れる）
・熱量の計算式：Q＝質量×比熱×温度変化（ΔT）
【数値・例外】
・水の比熱：約4.2 J/（g・K）（他の物質より非常に大きい）
・体膨張率の大きさ：気体＞液体＞固体
・断熱材に空気を含む素材が使われるのは、気体の熱伝導率が最も小さいため
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