2級管工事施工管理技士 過去問
令和5年度(2023年)後期
問1 (ユニットA 問1)

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問題

2級管工事施工管理技士試験 令和5年度(2023年)後期 問1(ユニットA 問1) (訂正依頼・報告はこちら)

湿り空気に関する記述のうち、適当でないものはどれか。
  • 飽和湿り空気の相対湿度は100%である。
  • 絶対湿度は、湿り空気中に含まれている乾き空気1kgに対する水蒸気の質量で示す。
  • 飽和湿り空気の乾球温度と湿球温度は等しい。
  • 湿り空気を加熱すると、その絶対湿度は下がる。

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この過去問の解説 (2件)

01

湿り空気に関する問題です。

選択肢1. 飽和湿り空気の相対湿度は100%である。

問題文の内容通りです

 

空気中に含むことができる水蒸気量は、温度が高くなるほど多くなり、ある温度になるとそれ以上は水蒸気として水分を含めない状態の空気が、飽和湿り空気です。

 

相対湿度は、湿り空気の水蒸気分圧と、その温度と同じ温度の飽和空気の水蒸気分圧の割合ですから、飽和湿り空気の相対湿度は100%となります。

選択肢2. 絶対湿度は、湿り空気中に含まれている乾き空気1kgに対する水蒸気の質量で示す。

問題文の内容通りです

 

湿り空気中の乾き空気1kgに対する水分の質量が、絶対湿度です。

選択肢3. 飽和湿り空気の乾球温度と湿球温度は等しい。

問題文の内容通りです

 

乾球温度は、空気の温度で、温度計の乾いた感熱部の測定温度です。

湿球温度は、温度計の感熱部を布でくるんで一端を水につけ、感熱部を湿らせてときに示す温度です。

空気と布の温度差による空気からの熱伝達量と、布からの水分蒸発潜熱が等しくなり、つり合った時に湿球が示す温度となります。

飽和湿り空気の場合は、布からの蒸発がないため、乾球と湿球の温度差がありません。

選択肢4. 湿り空気を加熱すると、その絶対湿度は下がる。

湿り空気を加熱しても、その絶対湿度は変わらない

 

空気を加熱しても、水蒸気の重量は変化しないため、絶対湿度は変わりません。

 

空気を加熱すると、空気中に溶け込むことができる水蒸気量は増えますが、実際の水蒸気量は変わらないため、相対湿度の式、

相対湿度(%)=100×(湿り空気の水蒸気分圧/上昇した温度の飽和空気の水蒸気分圧)

は下がることになります。

まとめ

湿り空気線図の概略図を参考に示します。

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02

空調計算で必須の「湿り空気」の基本は次の3つです。

 

飽和湿り空気:相対湿度100%・乾球=湿球=露点

絶対湿度(含湿比):乾き空気1kgあたりの水蒸気質量

単なる加熱では水分量(絶対湿度)は変わらず、相対湿度だけ下がる

 

空気線図をイメージしながら、「横に動く=加熱」「斜め上=加湿」

と結びつけると覚えやすくなります。

選択肢1. 飽和湿り空気の相対湿度は100%である。

飽和湿り空気の相対湿度は100%である。

 

相対湿度(RH)は、

RH(%) = 実際の水蒸気分圧 ÷ 同温度の飽和水蒸気圧 × 100

飽和湿り空気とは その温度で含める水蒸気量の上限(飽和)に達した状態 なので、

・実際の水蒸気分圧 = 飽和水蒸気圧となり、

 相対湿度=100% となります。

 

「飽和=満タン=100%」と覚えると分かりやすいです。

選択肢2. 絶対湿度は、湿り空気中に含まれている乾き空気1kgに対する水蒸気の質量で示す。


絶対湿度は、湿り空気中に含まれている乾き空気1kgに対する水蒸気の質量で示す。

 

空調分野での「絶対湿度」は、一般に 含水量(含湿比)w を指し、

w = 水蒸気質量 / 乾き空気質量 〔kg水 / kg乾き空気〕

と定義されます。

・加湿・除湿などで水分が出入りしない限り、
 w の値は変化しません。

 

選択肢3. 飽和湿り空気の乾球温度と湿球温度は等しい。


飽和湿り空気の乾球温度と湿球温度は等しい。

 

・乾球温度(DB):普通の温度計で測る温度

・湿球温度(WB):湿らせたガーゼを巻き、蒸発冷却効果を考慮した温度

 

飽和状態では、空気中の水蒸気が飽和しており、

・それ以上水が蒸発しないため 蒸発冷却が起こらず
 乾球温度と湿球温度が一致します。

 

このとき 露点温度とも一致 し、

DB = WB = 露点温度 となります。

選択肢4. 湿り空気を加熱すると、その絶対湿度は下がる。


湿り空気を加熱すると、その絶対湿度は下がる。

 

“加熱”だけを行い、水の出入りがない場合は、

・乾き空気1kgあたりの水蒸気量(=絶対湿度 w)は 変化しません

変化するのは、

・相対湿度(RH):飽和水蒸気圧が上昇し、比率としてのRHが下がる

・比容積:空気が膨張して増加する

 

空気線図上では、一定wのまま右に水平移動する(顕熱加熱線) イメージです。

したがって「絶対湿度が下がる」という記述は誤りです。

まとめ

・飽和湿り空気:RH=100%、DB=WB=露点温度

・絶対湿度(含湿比)w:乾き空気1kgあたりの水蒸気質量

・顕熱加熱(加熱のみ):w一定、RH低下、比容積増加

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