圧力に関し、正しいものは次のうちどれか。…
潜水業務 第1問
圧力に関し、正しいものは次のうちどれか。
- (1)気体では、温度が一定の場合、圧力Pと体積VについてP=(一定) の関係が成り立つ。V
- (2)気体では、圧力が一定の場合、体積Vと絶対温度TについてV・T=(一定) の関係が成り立つ。
- (3)密閉容器内に満たされた静止流体中の任意の点に加えた圧力は、その圧力の方向にだけ伝達される。
- (4)ゲージ圧力は、絶対圧力に大気圧を加えたものである。
- (5)圧力1barをSI単位に換算すると0.1MPaとなる。
正答 (5)
正答は (5)。1bar = 0.1MPa です。
barはかつて気象や工業でよく使われた単位で、1bar = 100,000Pa = 0.1MPa です。ほぼ1気圧(101,325Pa)に相当します。天気予報のヘクトパスカルはこの1000分の1で、1013hPa ≒ 1bar ≒ 0.1MPa という関係になります。
他の選択肢の誤りは次のとおりです。
(2) 圧力一定のときに成り立つのはシャルルの法則で、V ÷ T = 一定 です。V × T = 一定ではありません。温度が上がれば体積は増えます
(3) パスカルの原理では、加えた圧力は「あらゆる方向に等しく」伝わります。特定の方向だけに伝わるのではありません
(4) ゲージ圧力 = 絶対圧力 - 大気圧 です。加えるのではなく引きます。ゲージ圧力は大気圧を0とした目盛りだと考えれば向きを間違えません
なお(1)はボイルの法則(温度一定なら P × V = 一定)を扱ったものです。正しい形を覚えておいてください。
圧力の基本と単位
絶対圧力 = ゲージ圧力 + 大気圧
ゲージ圧力は大気圧を0とした目盛り。
「ゲージ圧力は絶対圧力に大気圧を加えたもの」は逆で誤り
水深と圧力 10mごとに約0.1MPa(約1気圧)増える
水深10m … 絶対2気圧、水深15m … 絶対2.5気圧、水深20m … 絶対3気圧
単位の換算
1Pa = 1N/m²
1kPa = 10hPa
1bar = 0.1MPa = 100kPa
1atm = 101325Pa ≒ 0.1MPa
1kgf/cm² = 98.0665kPa …「1kPa=98.0665kgf/cm²」は逆で誤り
法則
ボイルの法則 温度一定のとき P × V = 一定
シャルルの法則 圧力一定のとき V ÷ T = 一定(Tは絶対温度)
パスカルの原理 密閉容器内の静止流体に加えた圧力は、
あらゆる方向に等しく伝わる。
「その圧力の方向にだけ伝達される」は誤り
出典:気体の状態に関する基本法則と圧力の単位
潜水士 2023年上半期実施分(2023年10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)

