油圧・空気圧計算問題
圧縮空気が20℃、0.7 MPaのとき、これを標準状態(0℃、0.1 MPa)に換算した場合の体積比は約いくつか。(ボイル・シャルルの法則を適用)
A.5.8倍
✗ 温度変換または圧力比の計算が誤っています。20℃ = 293 K、0℃ = 273 K として計算してください。
B.6.8倍← 正解
✓ 正解です。ボイル・シャルルの法則 V₂/V₁ = (P₁/P₂) × (T₂/T₁) = (0.7/0.1) × (273/293) = 7 × 0.932 ≈ 6.52 ≈ 6.8倍(最近似の選択肢)。
C.7.8倍
✗ 温度比を逆に適用した計算です。標準状態(0℃=273 K)÷ 元の温度(20℃=293 K)の順で乗じる必要があります。
D.8.8倍
✗ 温度をケルビンに換算せずに計算した誤りです。圧力比のみを考慮すると7倍ですが、温度補正により6.5倍程度になります。