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結露の原理と湿り空気線図 ミニテスト【第2回】

結露の原理と湿り空気線図」の内容から出題するミニテスト第2回(全5問)です。湿り空気線図の読み方・顕熱と潜熱の違い・温度の大小関係を正確に理解しているか確認しましょう。

結露の原理と湿り空気線図 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

乾球温度・湿球温度・露点温度の大小関係として、一般的に正しいものはどれか。

(1)露点温度 ≧ 湿球温度 ≧ 乾球温度
(2)湿球温度 ≧ 乾球温度 ≧ 露点温度
(3)乾球温度 ≧ 湿球温度 ≧ 露点温度
(4)乾球温度 ≧ 露点温度 ≧ 湿球温度
(5)湿球温度 ≧ 露点温度 ≧ 乾球温度

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正解:(3)乾球温度 ≧ 湿球温度 ≧ 露点温度
3つの温度の大小関係は乾球 ≧ 湿球 ≧ 露点です。乾球温度は普通の温度計で測った気温、湿球温度は水で濡らしたガーゼを巻いた温度計で測る値(蒸発の冷却効果で乾球より低い)、露点温度は水蒸気が凝縮し始める温度(さらに低い)です。この順番は「カン・シツ・ロ(乾・湿・露)」と語呂で覚えると忘れません。

第2問

顕熱に関する記述として、正しいものはどれか。

(1)顕熱とは水蒸気の増減に伴う熱のことである
(2)顕熱とは物質の状態変化に使われる熱のことである
(3)顕熱とは温度変化として現れる熱のことである
(4)顕熱とはエンタルピーから比体積を引いたものである
(5)顕熱とは相対湿度の変化に伴う熱のことである

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正解:(3)顕熱とは温度変化として現れる熱のことである
顕熱は「温度計で測れる熱」と覚えると分かりやすいです。暖房で部屋の温度が上がるとき、その温度上昇に使われたエネルギーが顕熱です。一方、(1)や(2)のような水蒸気の増減・状態変化に使われる熱は潜熱です。「顕(あらわ)」という漢字のとおり、温度計に「現れる」熱=顕熱と覚えましょう。

第3問

相対湿度が100%のとき、3つの温度(乾球・湿球・露点)の関係として正しいものはどれか。

(1)乾球温度のみが高く、湿球と露点は等しい
(2)3つの温度がすべて等しくなる
(3)露点温度のみが高く、乾球と湿球は等しい
(4)湿球温度のみが低く、乾球と露点は等しい
(5)3つの温度の大小関係は湿度に関係なく常に一定である

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正解:(2)3つの温度がすべて等しくなる
相対湿度100%のときは、空気が水蒸気で完全に飽和している状態です。このとき乾球温度 = 湿球温度 = 露点温度となり、3つがすべて一致します。通常は「乾球 ≧ 湿球 ≧ 露点」ですが、等号が成り立つのが湿度100%の特別な状態です。湿球温度は蒸発による冷却で乾球より低くなりますが、湿度100%では蒸発が起きないため差がなくなるのです。

第4問

エンタルピーに関する記述として、正しいものはどれか。

(1)エンタルピーは顕熱のみで構成される
(2)エンタルピーは潜熱のみで構成される
(3)エンタルピーは顕熱と潜熱の合計である
(4)エンタルピーは絶対湿度と同じ意味である
(5)エンタルピーは相対湿度から直接算出できる

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正解:(3)エンタルピーは顕熱と潜熱の合計である
エンタルピーは湿り空気が持つ全熱量を表し、顕熱(温度による熱)+ 潜熱(水蒸気による熱)の合計です。空調設計では、この全熱量を使って冷暖房の負荷を計算します。湿り空気線図ではエンタルピーは斜めの線で表されており、温度と湿度の両方の影響を反映しています。「エンタルピー=全熱=顕熱+潜熱」とセットで覚えましょう。

第5問

湿り空気線図から読み取ることができない状態量はどれか。

(1)乾球温度
(2)相対湿度
(3)露点温度
(4)風速
(5)エンタルピー

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正解:(4)風速
湿り空気線図から読み取れるのは、乾球温度・湿球温度・露点温度・相対湿度・絶対湿度・エンタルピー・比体積の7つの状態量です。風速は空気の「動き」に関する物理量であり、空気の「状態」を表すものではないため、湿り空気線図には含まれません。試験では「線図で読めるもの・読めないもの」を区別する問題がよく出ます。この7つの状態量を正確に覚えておきましょう。

解説記事で知識を復習しましょう。

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