危険物取扱者 乙種第4類 / 基礎物理化学 / 問題 No.049
乙4 過去問 基礎物理化学 No.049 ― 蒸発沸騰及び蒸気圧に関する記述として正しいものはどれか…
問題文
蒸発、沸騰、及び蒸気圧に関する記述として、正しいものはどれか。
選択肢
- 液体は、その温度が沸点に達するまでは気体に変化する(蒸発する)ことは一切ない。
- 液体の温度が高くなると、その液体の表面から気体になろうとする蒸気圧は低くなる。
- 液体の蒸気圧が周囲の外圧(大気圧)と等しくなると、液体内部からも気泡が発生して激しく気化する沸騰が起こる。
- 周囲の外圧(大気圧)が高くなると、液体の沸点は低くなる関係にある。
- 固体が液体を経ずに直接気体になる状態変化を蒸発という。
解答・解説
正解: 3
液体が沸騰するのは蒸気圧が外圧(大気圧)と等しくなる温度(沸点)に達したときです。気圧が低い山の上では水は100℃より低い温度で沸騰します。圧力鍋は内圧を高めることで沸点を上げます。
関連論点
物質の性質(比重・沸点・状態変化)
【ポイント】
第4類危険物の蒸気はほぼすべて「空気より重い(蒸気比重>1)」ため低所に滞留する。また沸点は外圧と蒸気圧が等しくなる温度であり、外圧が下がると沸点も下がる。
【よく問われること】
・蒸気比重>1の蒸気は低所・くぼ地・排水溝に滞留する(換気は高所だけでは不十分)
・蒸気比重の計算目安:分子量÷29(空気の平均分子量)
・外圧が低い(山の上)と沸点が下がる/圧力鍋は内圧を上げて沸点を高くする
・昇華:固体→液体を経ずに直接気体になる(ドライアイス・ナフタレンが典型例)
【数値・例外】
・危険物の運搬容器は内容積の98%以下で充てん(2%以上の空間が膨張を吸収)
・体膨張率の大きさ:気体>液体>固体の順
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