危険物取扱者 乙種第6類 基礎的な物理学及び基礎的な化学 練習問題 第70問: 内容積527リットルのタンクに、ガソリン500リットルが入っている。ガソリンの温度が何℃上昇すると、膨張したガソリンがタンクの内容積いっぱいに達するか。最も近い
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上級推定正答率 約 44%
内容積527リットルのタンクに、ガソリン500リットルが入っている。ガソリンの温度が何℃上昇すると、膨張したガソリンがタンクの内容積いっぱいに達するか。最も近いものを選べ。ただしガソリンの体膨張率は1.35×10⁻³ K⁻¹とし、タンクの膨張とガソリンの蒸発は考えないものとする。
解答と解説を先に見る
正解: 5. 40℃
タンクの空いている部分は527 L−500 L=27 L です。ガソリンの膨張量は「元の体積×体膨張率×温度差」なので、500×1.35×10⁻³×Δt=0.675×Δt(L)となり、これが27 L に達する温度差は Δt=27÷0.675=40 K、つまり40℃の上昇です(選択肢5が正しい)。選択肢1の27℃は空いている量の27 L をそのまま温度差とした誤り、選択肢2の約38℃は元の体積をタンクの内容積527 L として計算した値です。選択肢4の約36℃は27に1.35を掛けてしまった値、選択肢3の400℃は体膨張率を1.35×10⁻⁴ と読み違えた値です。容器に空間を残すのは、この膨張分を逃がすためです。
関連キーワード: 体膨張率・膨張量・内容積・ガソリン
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