C22 体積と圧力 努力目標 理解する 技術士試験の問題からは必要最小限の引用にとどめる。(問題)が記されている部分はその引用である。 問題および解答は日本技術士会のホームページより必要に応じて入手してください。 技術士第一次試験の問題 問題番号が赤字のものは、ボーナス問題 H21年 1-3-1 H20年 Ⅰ-3-4 H19年 Ⅰ-3-5 理想気体の断熱変化 努力目標 覚える H21年 1-3-1 正答: ② この問題は、答えを知っているかどうかが問われている。知らないならばパスする問題。 (解答) TV(κ-1)=一定 κは定圧比熱Cpと定容比熱Cvの比(Cp/Cv)で、Cp-Cv=R(Rは気体定数)の関係がある。教科書によっては、このκをγと表記している。 (参考サイト) 気体の断熱変化 この式の導出過程が示されている。 体積と圧力 H20年 Ⅰ-3-4 正答: ③ 中学校の理科レベルの問題となっています。正真正銘のボーナス問題です。 (解答) ビンの中にあった常圧(1気圧)、100ccの空気は、操作の後に200cc(ビンの体積100cc+注射器の体積100cc)となった。従って、操作後の圧力は0.5気圧であり、ビンの中には最初の量の半分の量(質量)の空気が残っている。 H19年 Ⅰ-3-5 正答: ① 言葉の意味を知れば解ける問題です。 (ア) 移動するものをと問われていますから、「平衡位置からのずれ」です。「位置のエネルギーの増大」は移動するとはいいません。 (イ) y(上方を正とする)と定義されていますから、マイナス記号が付いていれば「引き戻される」です。 (ウ) 周期と書かれていますから「単振動」です。 (解答) 長い文章ですが、問題自体は難しくありません。 (ア) ΔV=yA で、ΔVは体積変化、Aが断面積ですから y は距離となります。従って、「平衡位置からのずれ」 (イ) 変位 y を上方を正の方向と定めている。F=-ky(k=γPA2/Vで正)であるから「引き戻される」 (ウ) (イ)で示したF=-kyはフックの式ですから「単振動」 問題一覧表へ戻る |