空気をゲージ圧力0.3MPaに加圧したとき、酸素の分圧(絶対圧力)に最も近いものは次のうちどれか。…
高気圧障害 第21問
空気をゲージ圧力0.3MPaに加圧したとき、酸素の分圧(絶対圧力)に最も近いものは次のうちどれか。
- (1)約0.063MPa
- (2)約0.084MPa
- (3)約0.163MPa
- (4)約0.234MPa
- (5)約0.312MPa
正答 (2)
正答は (2)。約0.084MPa です。
【ゲージ圧力を絶対圧力に直す】
絶対圧力 = ゲージ圧力 + 大気圧(0.1MPa)
0.3 + 0.1 = 0.4MPa(絶対圧力)
【酸素の分圧】
空気中の酸素の割合は約21%(0.21)
0.4 × 0.21 = 0.084MPa
【解く順序】
① ゲージ圧力に0.1を足して絶対圧力にする
② 酸素の割合(0.21)を掛ける
【なぜ絶対圧力で計算するのか】
分圧は、そこに実際にある気体の圧力
ゲージ圧力は「大気圧より何MPa高いか」を示すもので、大気圧の分が抜けています。気体の量を考えるときは、大気圧の分も含めた絶対圧力を使わなければなりません。
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【ほかの選択肢がどこから来るか】
(1) 0.063 → 0.3 × 0.21 (ゲージ圧のまま掛けた値)
(3) 0.163 → どれでもない
(4) 0.234 → 0.3 × 0.78 (窒素の割合を掛けた値)
(5) 0.312 → 0.4 × 0.78 (窒素の分圧)
(1)が最もありがちな誤りです。ゲージ圧力に直接0.21を掛けてしまうと、大気圧の分の酸素が抜け落ちます。
(5)は酸素と窒素を取り違えた場合の値です。
【単位を換算すると】
0.084MPa = 84kPa
法令では、作業室・気こう室の酸素分圧を18kPa以上160kPa以下と定めています。84kPaは範囲内です。
【窒素分圧なら】
0.4 × 0.79 = 0.316MPa = 316kPa
窒素の限度は400kPa以下なので、これも範囲内です。ただし、0.4MPa(ゲージ圧力)まで加圧すると窒素分圧が400kPa前後に達するため、そこからヘリウム混合ガスに切り替えます。
【比率は変わらない】
高圧下でも、空気全体に対する酸素の比率は変わらない
変わるのは分圧のほうです。
出典:高圧室内作業主任者 2025年上半期実施分(2025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)出典元ページ
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最終更新日
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