2024年4月 一級ボイラー技士試験 問27

解説

正解は3です。 炭素の完全燃焼では、炭素1kmol（12kg）が酸素1kmolと反応して二酸化炭素1kmolになります。 酸素1kmolの体積は、標準状態で22.4m³です。 空気中の酸素は体積で21％なので、酸素量を0.21で割ると理論空気量になります。 【計算】 炭素の物質量 ＝ 30kg ÷ 12kg/kmol ＝ 2.5kmol 理論酸素量 ＝ 2.5kmol × 22.4m³/kmol ＝ 56.0m³ 理論空気量 A0 ＝ 56.0m³ ÷ 0.21 ≒ 266.7m³ 実際空気量 A ＝ 空気比 m × 理論空気量 A0 A ＝ 1.3 × 266.7m³ ≒ 346.7m³ 最も近い値は347m³です。 【選択肢別解説】 1：× 236m³は理論空気量266.7m³よりも少なく、空気比1.3の実際空気量にはなりえません。 2：× 285m³は理論空気量に近い値で、空気比1.3を掛けた値になっていません。 3：○ 計算値346.7m³に最も近い値です。 4：× 419m³は計算値より大きく、誤りです。 5：× 508m³は計算値より大きく、誤りです。 【ポイント】 理論空気量は「理論酸素量 ÷ 0.21」、実際空気量は「理論空気量 × 空気比」の2段階で求めます。 空気比が1より大きければ、実際空気量は必ず理論空気量より多くなります。