危険物取扱者 乙種第4類 / 基礎物理化学 / 問題 No.081
乙4 過去問 基礎物理化学 No.081 ― 蒸発蒸気圧沸点及び三態変化に関する記述として誤っている…
問題文
蒸発、蒸気圧、沸点及び三態変化に関する記述として、誤っているものはどれか。
選択肢
- 液体の温度が高くなると、その液体の表面から蒸発しようとする圧力(蒸気圧)は高くなる。
- 液体の蒸気圧が周囲の外圧(大気圧)と等しくなったとき、液体内部からも気泡が発生して沸騰が始まる。
- 液体の沸点は周囲の外圧の影響を受け、外圧が高くなると沸点は低くなり、外圧が低くなると沸点は高くなる関係にある。
- 圧力鍋は、密閉して加熱することで容器内部の圧力を高くし、水の沸点を100℃より高くする原理を利用している。
- 固体が液体を経由せずに直接気体になる状態変化を昇華という。
解答・解説
正解: 3
液体の沸点は蒸気圧が外圧と等しくなる温度です。外圧が高いほど沸点は高くなります。山の上(気圧が低い)では100℃より低い温度で水が沸騰します。圧力鍋は内圧を高めて沸点を上げ、高温で調理します。
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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