高圧ガス販売主任者 (第二種販売) 保安管理技術 練習問題 第19問: 内容積 47 L の容器にプロパン 20 kg が入っており、液温は 293 K である。液の上に残る気相部の体積は、内容積のおよそ何 % か。プロパンの液密度

正解は約 15 % です。液の体積は、質量を液温 293 K での液密度で割って、20 kg ÷ 500.5 kg/m³ ≒ 0.03996 m³、約 40.0 L です。

気相部は 47 − 40.0 = 約 7.0 L で、内容積に対して 7.0 ÷ 47 ≒ 0.150、約 15 % になります。約 16 % は液温と違う 288 K の液密度 507.6 kg/m³ で計算した値 (液は約 39.4 L)、約 85 % は気相部でなく液の割合を答えた値、約 43 % と約 57 % は 20 kg を 20 L の液と取り違えたときの液と気相部の割合です。

日本LPガス協会の物性一覧のとおり、液密度は温度が上がると小さくなる (288 K で 507.6、298 K で 492.8 kg/m³) ので、同じ質量でも液温が上がると液の体積が増え、気相部は小さくなります。