3E機関3 筆記試験問題(10) 〔計算問題〕ボイル・シャルルの法則(2)

以下は,三級海技士(機関)筆記試験,機関3 計算問題に関する過去問題です。

※ 出題時期は,平成22年7月から平成29年4月定期試験までの問題を調べたものです。

問題

理想気体の性質に関する次の問いに答えよ。

【出題:27/10】

(1) 絶対圧が2MPa{20kgf/sm2}のとき,体積が3m3である気体を5m3にまで等温膨張させるとすれば,膨張後の圧力は,絶対圧でいくらになるか。
(2) 絶対圧が1.5MPa{15kgf/cm2},温度が170℃の気体を体積が一定のまま300℃にまで加熱した場合,その圧力は,絶対圧でいくらになるか。

注:計算は,SI(国際単位系)又は重力単位系いずれで行ってもよい。

解説

先週に引き続き,ボイル・シャルルの法則を使用しましょう。
先週の復習です。ボイル・シャルルの法則は,質量が一定のとき,気体の体積Vは,圧力Pに反比例し,絶対温度Tに反比例するという法則でしたね。
そして,

という連続式で表されることを勉強しましたね。えっ,覚えていない!?

覚えていない人は,先週の記事をご確認ください。

この式を使用して,変化の前後に,等温変化,等積変化を導入すれば,直ぐに解けます。

答え:(1) 1.2MPa,(2) 1.94MPa

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