正答3
解説
正解は3です。
水管ボイラーにおける水の自然循環の仕組みを問う問題です。
自然循環の循環力は、降水管内の水と上昇管内の気水混合物との密度差から生まれます。
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。
【選択肢別解説】
1：× 記述は正しいです。
蒸気の熱伝達率は沸騰水よりはるかに小さいためです。
管内に蒸気が停滞すると管壁の熱が運び去られず、管壁温度が著しく上がり、膨出や破裂の原因になります。
2：× 記述は正しいです。
上昇管で発生した蒸気は、蒸気ドラムで水分を分離してから外部へ送り出されます。
送り出した蒸気の分だけ、給水が蒸気ドラムに補われます。
3：○ 誤りです。
熱負荷を増すと上昇管内の気泡が増え、気水混合物の平均密度は増加ではなく減少します。
その結果、降水管との密度差が大きくなり、循環力は低下ではなく増加します。
4：× 記述は正しいです。
循環力は密度差と高さの差の積で決まります。
蒸気ドラムと水ドラムの高さの差が大きいほど、循環力は大きくなります。
5：× 記述は正しいです。
圧力が低いほど蒸気の比体積が大きく、上昇管内で蒸気の占める体積が大きくなります。
管内が蒸気で占められないよう、循環水量を多くして循環比（循環水量と蒸発量の比）を大きくとります。
【ポイント】
熱負荷が増えると気水混合物は軽くなり、循環力は強まります。
逆に、高圧になるほど飽和水と飽和蒸気の密度差が小さくなり、循環力は弱まります。