令和5年度技術士第一次試験:I 基礎科目:I-5-4

令和5年度第一次試験問題
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問題

(出典:日本技術士会のホームページ 過去問題(第一次試験) 基礎科目 令和5年度)

コーチング対話解答

ツトムさん

気体である天然ガスを、液化してLNGにしたときの体積変化についての問題ですね。

マナブ先生

そうですね。
条件を整理していけば難しくはないでしょう。

ツトムさん

はい。
天然ガスはすべてメタンCH4なので、
1molの質量は、炭素Cの分子量が12で、水素Hの分子量が1なので
  12+1×4=16[g]
ですね。kgの単位に直しておくと、
  0.016[kg]
になります。
LNGの密度が425[kg/m3]なので、
LNGの体積\(V_{\mathrm{LNG}}\)は、
  \(V_{\mathrm{LNG}}\)=0.016/425[m3]
メタンは理想気体として扱うので、
0℃、1気圧の時の1molの体積\(V_{\mathrm{gas}}\)は、
  22.4[L]
となります。こちらもm3の単位に直しておくと、
  \(V_{\mathrm{gas}}\)=0.0224[m3]
になります。
よって
\[
\frac{V_{\mathrm{LNG}}}{V_{\mathrm{gas}}}
=
\frac{0.016/425}{0.0224}
\approx
0.00168
\]
となります。

マナブ先生

答えが、何分の1で書かれているので、
分子と分母を逆転させた方が見通しが立ちますね。

技術士コーチング リフレッシュ
ツトムさん

そうですね。
\[
\frac{V_{\mathrm{gas}}}{V_{\mathrm{LNG}}}
=
\frac{0.0224}{0.016/425}
\approx
595
\]
ですので、約600分の1ですから、
答えは② になります。

マナブ先生

正解です。
単位の変換も間違わないようにしてくださいね。

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