ミニテスト 燃料及び燃焼

燃焼の基礎理論 ミニテスト【第2回】

燃焼の基礎理論(理論空気量・空気比・燃焼ガス量の計算)」の内容から出題するミニテスト第2回(全5問)です。実際空気量の計算・空気比が大きすぎる問題・CO₂とO₂の関係・不完全燃焼の害・過剰空気の定義など応用的な内容を出題しています。

燃焼の基礎理論 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

空気比(m)が1.2のとき、実際空気量は理論空気量の何倍か。正しいものはどれか。

(1)0.8倍
(2)1.0倍
(3)1.2倍
(4)2.0倍
(5)12倍

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正解:(3)1.2倍
実際空気量=理論空気量×空気比 なので、空気比m=1.2のとき、実際空気量は理論空気量の1.2倍です。つまり理論上必要な量より20%多い空気を送っていることになります。この20%分が過剰空気(余剰空気)です。

第2問

空気比が大きすぎるときに起きる問題として、正しいものはどれか。

(1)CO(一酸化炭素)が大量に発生する
(2)すすやばいじんが増加する
(3)余分な空気を温める熱が無駄になり、ボイラー効率が低下する
(4)燃料が完全に燃えなくなる
(5)ボイラー水の温度が下がりすぎる

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正解:(3)余分な空気を温める熱が無駄になり、ボイラー効率が低下する
空気比が大きすぎると、燃焼に使われない余分な空気を高温まで温めることになり、その熱は排ガスとして煙突から逃げてしまいます。結果としてボイラー効率が低下します。COやすすが発生するのは空気不足(空気比が小さい)の場合です。

第3問

排ガス中のCO₂とO₂の関係について、正しいものはどれか。

(1)空気比を増やすとCO₂もO₂も増える
(2)空気比を増やすとO₂が増え、CO₂は減る
(3)空気比を増やすとCO₂が増え、O₂は減る
(4)CO₂とO₂は常に同じ濃度である
(5)CO₂とO₂は空気比に関係しない

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正解:(2)空気比を増やすとO₂が増え、CO₂は減る
空気比を増やす(空気を多くする)と、燃焼に使われない余剰の酸素(O₂)が排ガス中に増えます。一方、排ガスの総量が増えるためCO₂の濃度は相対的に薄まって減ります。つまりCO₂とO₂は反比例の関係にあります。

第4問

不完全燃焼の害として、誤っているものはどれか。

(1)有毒なCO(一酸化炭素)が発生する
(2)すすが発生して伝熱面に付着する
(3)燃え切らない燃料がムダになる
(4)燃焼効率が低下する
(5)排ガス中のO₂濃度が急激に上昇する

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正解:(5)排ガス中のO₂濃度が急激に上昇する
不完全燃焼は空気不足で起きるため、排ガス中のO₂は少なくなります(増えるのではない)。O₂濃度が上昇するのは空気が多すぎる場合です。CO発生、すすの発生、燃料の無駄、効率低下はすべて不完全燃焼の正しい害です。

第5問

過剰空気(余剰空気)の定義として、正しいものはどれか。

(1)理論空気量と同じ
(2)実際空気量から理論空気量を引いた分
(3)排ガス中の窒素量
(4)空気比のこと
(5)不完全燃焼で使われなかった空気量

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正解:(2)実際空気量から理論空気量を引いた分
過剰空気=実際空気量−理論空気量 です。空気比m=1.2なら過剰空気は理論空気量の20%分です。この過剰空気は燃焼に使われず、そのまま排ガスとして煙突から出ていくため、少ないほど効率的です。

結果の振り返り

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