正答3
解説
正解は3です。
この問題は誤っているものを選ぶので、○ が答え（誤った記述）です。
空気比は、燃焼に実際に供給した空気量が理論空気量の何倍かを表す値です。
【計算】
φ＝0%のとき、m＝21÷(21－0)＝1.0となり、理論空気量で燃焼していることを示します。
φ＝4%のとき、m＝21÷(21－4)＝21÷17≒1.24となります。
酸素が多く残るほど空気比が大きくなるので、正しい式はm≒21÷(21－φ)です。
【選択肢別解説】
1：× 記述は正しいです。
空気比mは、実際空気量Aを理論空気量A₀で割った値なので、A＝mA₀と表せます。
2：× 記述は正しいです。
空気比が変わると、燃焼ガス中の酸素、二酸化炭素、窒素などの割合も変わります。
3：○ 誤りです。
乾き燃焼ガス中の酸素の体積割合φ(%)から求める空気比の概算式は、m≒21÷(21－φ)です。
記述の式は分子と分母が逆で、φが大きいほどmが小さくなってしまいます。
4：× 記述は正しいです。
空気比が過大だと、余分な空気を加熱するため燃焼温度が下がります。
また、排ガス量が増えて、排ガスによる熱損失が大きくなります。
5：× 記述は正しいです。
燃焼ガス中のCO₂の最大値は燃料の種類によって異なるので、CO₂%だけでは空気比を判定しにくいです。
O₂%からは、燃料の種類によらずほぼ同じ式で空気比が求められるので、O₂を計測する方が合理的です。
【ポイント】
空気中の酸素は約21%なので、排ガス中に残った酸素から過剰空気の程度がわかります。
式の形は、φ＝0でm＝1になるかどうかで確かめると間違えません。