危険物取扱者 乙種第4類 ／ 基礎物理化学 ／ 問題 No.087
乙4 過去問 基礎物理化学 No.087 ― 熱による物質の体積変化（膨張）と実用上の対策に関する記述とし…
問題文
熱による物質の体積変化（膨張）と実用上の対策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を体膨張率という。
- 一般に、同じ温度だけ上昇させた場合、固体の体膨張率は液体の体膨張率よりもはるかに小さい。
- 液体を容器に密閉して加熱すると、液体の体膨張により内圧が著しく上昇し、容器が破損するおそれがある。
- 危険物を運搬容器等に収納する際に十分な空間容積を確保するのは、将来の需要増加に伴う危険物の追加貯蔵を見越して空きを設けるためである。
- 気体の体積の膨張は、液体の体膨張率よりもはるかに大きく、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: 4
運搬容器に空間容積を確保するのは、温度上昇で液体が膨張したときに容器が変形・破損しないためです。内容積の98%以下が基準です。この2%以上の空間が液体の膨張分を吸収します。
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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