こんにちは、資格マニアのパル子です。今回は、2級ボイラー技士免許試験に出題される「温度、圧力、比体積」について解説します。
過去問を分析して、特に出題頻度が高いところは太字にしておりますので、重点的に覚えましょう。
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温度について
ボイラーを使用する際は、温度管理が重要となってきます。日本で一般的に使われている温度の単位は[℃]ですが、これをセルシウス温度(摂氏温度)と呼びます。セルシウス温度は、水の凍る温度を0℃、水の沸騰する温度を100℃と定めて、この間を100等分したものを1℃としたものになります。
セルシウス温度とは別に、絶対温度(熱力学温度)というものがあります。これは物体の温度を下げていったときの理論上の限界値であると言われる-273℃を0として定めた温度になり、単位はケルビン[K]となります。セルシウス温度が0℃なら絶対温度は273Kということになり、両者の関係は次の式で表されます。
ボイラーの温度表記については、この単位のどちらを用いてもよいことになっています。
圧力について
ボイラーは水を蒸気に変えますが、水が水蒸気になるとき、元の水の体積の約1700倍に膨らみます。その結果、ボイラーは内部から強い力で押されることになります。この力を押されている箇所の面積で割ったものを圧力といいます。1㎡当たりの押す力(単位:N)をPa(パスカル)といい、これが圧力の単位になります。
ボイラーではPaの1,000,000倍であるMPa(メガパスカル)が圧力の単位として使われます。ボイラーの圧力計に現れる圧力を「ゲージ圧力」といい、その値に大気圧を加えたものを「絶対圧力」といいます。
大気圧とは、大気による圧力です。760mmの高さの水銀柱がその底面に及ぼす圧力を標準大気圧といい、1013hPa(約0.1MPa)となります。
密度と比体積について
物体の体積1㎥(高さ1m、幅1m、奥行1mの正方形)当たりの質量(kg)を密度(kg/㎥)といいます。逆に1kgの重さの物体の体積(㎥)を比体積(㎥/kg)といい、ボイラーが作る蒸気の体積を表すのに用いられます。
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