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熱と蒸気の基礎 ミニテスト【第1回】

熱と蒸気の基礎(熱量・比熱・顕熱・潜熱・飽和蒸気・過熱蒸気)」の内容から出題するミニテスト第1回(全5問)です。熱量の単位・比熱の意味・顕熱と潜熱の違い・飽和蒸気の定義・蒸発潜熱の大きさなど基本事項を出題しています。

熱と蒸気の基礎 ミニテスト

第1回 第2回 第3回

テストの使い方

まず自分で答えを考えてから「解答を見る」をタップしてください。間違えた問題は解説記事に戻って確認すると効果的です。

第1問

ボイラーの世界で使われる熱量の単位として、正しいものはどれか。

(1)kg(キログラム)
(2)m(メートル)
(3)kJ(キロジュール)
(4)Pa(パスカル)
(5)L(リットル)

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正解:(3)kJ(キロジュール)
ボイラーの世界では熱量の単位にkJ(キロジュール)を使います。食品ではおなじみの「カロリー」も熱量の単位ですが、ボイラーではkJが標準です。1 cal ≒ 4.186 Jの関係があります。

第2問

「比熱」の説明として、正しいものはどれか。

(1)物質1kgを1m持ち上げるのに必要なエネルギー
(2)物質1kgの温度を1℃上げるのに必要な熱量
(3)物質の重さを測る単位
(4)物質が液体から気体に変わるときの温度
(5)物質の密度を表す値

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正解:(2)物質1kgの温度を1℃上げるのに必要な熱量
比熱が大きい物質は「温まりにくく、冷めにくい」、比熱が小さい物質は「温まりやすく、冷めやすい」性質があります。水の比熱(約4.186 kJ/(kg・℃))は鉄の約9倍と非常に大きいのが特徴です。

第3問

「顕熱」と「潜熱」の違いに関する記述として、正しいものはどれか。

(1)顕熱は温度を変えずに状態を変える熱、潜熱は温度を変える熱
(2)顕熱は温度を変化させる熱、潜熱は温度を変えずに状態を変化させる熱
(3)顕熱と潜熱は同じものである
(4)顕熱は気体にだけ存在し、潜熱は液体にだけ存在する
(5)顕熱は冷却に、潜熱は加熱にだけ使われる

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正解:(2)顕熱は温度を変化させる熱、潜熱は温度を変えずに状態を変化させる熱
顕熱は温度計で変化が見える(=顕れる)熱、潜熱は温度変化として現れない(=潜んでいる)熱です。100℃の水が沸騰中も温度が変わらないのは、加えた熱が潜熱として水→蒸気の状態変化に使われているからです。

第4問

「飽和蒸気」の説明として、正しいものはどれか。

(1)水を冷やしてできた氷のこと
(2)水が沸騰してできたばかりの蒸気のこと
(3)飽和蒸気をさらに加熱した蒸気のこと
(4)水蒸気を圧縮して液体に戻したもの
(5)常温で自然に蒸発した水蒸気のこと

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正解:(2)水が沸騰してできたばかりの蒸気のこと
飽和蒸気は水が沸騰してできたばかりの蒸気です。飽和温度(沸点)は圧力によって変わり、圧力が高いほど飽和温度も高くなります。飽和蒸気をさらに加熱すると過熱蒸気になります。

第5問

水1kgを100℃で蒸気に変えるための蒸発潜熱と、0℃から100℃に温める顕熱の比較として、正しいものはどれか。

(1)顕熱のほうが蒸発潜熱より大きい
(2)顕熱と蒸発潜熱はほぼ同じ大きさ
(3)蒸発潜熱は顕熱の約5倍以上と非常に大きい
(4)蒸発潜熱は顕熱の約半分
(5)蒸発潜熱は顕熱の約2倍

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正解:(3)蒸発潜熱は顕熱の約5倍以上と非常に大きい
水1kgの蒸発潜熱は約2,257 kJ、0℃→100℃の顕熱は約419 kJなので、蒸発潜熱は顕熱の約5.4倍です。ボイラーの燃料の大半は水の温度を上げることではなく、水を蒸気に変えること(潜熱の供給)に使われています。

結果の振り返り

正解数をチェック!

5問正解 完璧!
3〜4問正解 あと一歩!
0〜2問正解 解説記事を読み直しましょう

解説記事に戻って復習する → 熱と蒸気の基礎(熱量・比熱・顕熱・潜熱・飽和蒸気・過熱蒸気)

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