高圧ガス製造保安責任者 乙種機械 学識 練習問題 第6問: 内容積40 Lの容器に窒素が入っており、温度は27 ℃、圧力計の読み（ゲージ圧力）は0.9 MPaである。容器内の窒素の質量はおよそいくらか。窒素は理想気体とし

窒素の質量は約0.45 kgです。理想気体の状態方程式PV＝nRTから、質量はm＝PVM/(RT)で求めます。

圧力は絶対圧力でP＝0.9＋0.1＝1.0 MPa＝1.0×10⁶ Pa、体積V＝40 L＝0.040 m³、温度T＝27＋273＝300 K、モル質量M＝28 g/mol＝0.028 kg/molです。物質量n＝1.0×10⁶×0.040÷(8.31×300)＝40,000÷2,493≒16.0 mol、質量m＝16.0×0.028≒0.45 kgとなります。

「0.40 kg」は圧力をゲージ圧力0.9 MPaのまま使った値です。「4.99 kg」は温度を℃のまま27として計算した値です。

「4.49 kg」は圧力をゲージ圧力0.9 MPaのまま、温度も℃のまま27として、2つの取り違えを重ねた値です。「16.0 kg」は物質量16.0 molをそのまま質量と取り違えた値です。

したがって、容器内の窒素の質量は約0.45 kgです。