危険物取扱者 乙種第4類 基礎的な物理学及び基礎的な化学 練習問題 第70問: 鋼製のタンクの内容積は、10℃のとき20,000 Lである。タンク全体の温度が35℃まで上がったときの内容積の増加量として、最も近いものはどれか。ただし、鋼の線

固体の熱膨張では、長さの増加の割合を表す線膨張率に対して、体積の増加の割合を表す体膨張率は、縦・横・高さの3方向に伸びるため線膨張率の約3倍になる。タンクの内側の空間（内容積）も、同じ材料が詰まっている場合と同じ割合で膨張する。

体膨張率は3×1.2×10⁻⁵＝3.6×10⁻⁵ K⁻¹、温度差は35−10＝25 Kなので、増加量は20,000×3.6×10⁻⁵×25＝18 Lとなり、5が正しい。1の6.0 Lは線膨張率をそのまま体積に当てはめた値、2の12 Lは2倍（面積の膨張の割合）とした値、3の2.0 Lは3倍すべきところを3で割った値、4の8.4 Lは線膨張率のまま温度差を35 Kとした値である。