炭素32㎏が空気比1.2で、完全燃焼したときの実際空気量の値に最も近いものは、次のうちどれか。…

燃料及び燃焼に関する知識　第27問

炭素32㎏が空気比1.2で、完全燃焼したときの実際空気量の値に最も近いものは、次のうちどれか。なお、炭素の原子量は12とし、空気中の酸素濃度は21％、空気の体積(㎥)は標準状態(０℃、101.325kPa)に換算した値とする。

(1)60㎥
(2)72㎥
(3)279㎥
(4)341㎥
(5)422㎥

正答 (4)

正答は (4)。約341㎥です。炭素が燃える反応は、炭素１kmolに対し酸素１kmolです。この関係から必要な酸素量を出し、空気に直してから空気比を掛けます。【炭素の物質量】 32㎏ ÷ 12 ＝ 2.667kmol 【必要な酸素の量】Ｃ＋Ｏ₂ → ＣＯ₂ なので、酸素も 2.667kmol 2.667 × 22.4 ＝ 59.7㎥【理論空気量】空気中の酸素は21％なので59.7 ÷ 0.21 ＝ 284.4㎥【実際空気量】 284.4 × 1.2 ＝ 341㎥

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【1kmolが22.4㎥になるわけ】標準状態（０℃、101.325kPa）では、どの気体も1kmolが22.4㎥を占める気体の種類によらないので、物質量さえ分かれば体積が出ます。【空気比とは】実際に送る空気量 ÷ 理論空気量理論どおりの量では、燃料と空気が完全には出会えません。少し多めに送るための割り増しが空気比です。【外れた答えの読み方】 (1) 60㎥　酸素量（59.7㎥）のまま止まり、空気に直していない (2) 72㎥　酸素量に空気比を掛けただけで、空気に直していない　　　　　（59.7 × 1.2 ≒ 72） (3) 279㎥　空気比を掛けず、理論空気量（284㎥）で止めた形に近い

出典：一級ボイラー技士 2025年下半期実施分（2026年4月掲載／公益財団法人安全衛生技術試験協会公表試験問題）出典元ページ

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最終更新日 2026年10月14日

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