空気をゲージ圧力0.2MPaに加圧したとき、窒素の分圧(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0.2MPaに加圧したとき、窒素の分圧(絶対圧力)に最も近いものは次のうちどれか。
- (1)0.08MPa
- (2)0.16MPa
- (3)0.20MPa
- (4)0.24MPa
- (5)0.32MPa
正答 (4)
正答は (4)。約0.24MPa 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)
0.2 + 0.1 = 0.3MPa(絶対圧力)
【窒素の分圧】
空気中の窒素の割合は約79%(0.79)
0.3 × 0.79 = 0.237MPa ≒ 0.24MPa
【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 窒素の割合(0.79)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
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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。
【空気の組成】
窒素 約78~79%
酸素 約21%
そのほか 約1%
計算では、窒素0.79、酸素0.21として扱います。
【酸素分圧なら】
0.3 × 0.21 = 0.063MPa = 63kPa
法令では、酸素分圧を18kPa以上160kPa以下と定めています。この条件は範囲内です。
【ほかの選択肢がどこから来るか】
(1) 0.08 → 0.1 × 0.79 (大気圧だけの窒素分圧)
(2) 0.16 → 0.2 × 0.79 (ゲージ圧のまま掛けた値)
(3) 0.20 → ゲージ圧そのもの
(5) 0.32 → 0.4 × 0.79 (大気圧を0.2と誤った値)
(2)が最もありがちな誤りです。ゲージ圧力に直接0.79を掛けてしまうと、大気圧の分の窒素が抜け落ちます。
【比率は変わらない】
高圧下でも、空気全体に対する窒素の比率は変わらない
変わるのは分圧のほうで、その場所の圧力に応じて上がります。
出典:高圧室内作業主任者 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
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