令和元年度 公害防止管理者 大気関係技術特論 問1を解説｜各種燃料の性質
令和元年度 大気関係技術特論 問1は、各種燃料の性質に関する問題です。液化天然ガス・液化石油ガス・液体燃料・石炭・コークスについての記述のうち、正しいものを選びます。
この問題のポイント
気体・液体・固体それぞれの燃料の基本的な性質を、まとめて問う問題です。分かれ目になるのは「液化石油ガス（LPG）は空気より重いか軽いか」という比重の向きです。プロパンやブタンは空気より重く、漏洩すると床面など低い所にたまります。ここを「軽いので滞留しない」と読ませるのが典型的な引っかけです。正解の液化天然ガス（LNG）は主成分がメタンで分子中の水素の割合が高いため、単位質量当たりの発熱量は液化石油ガスより大きくなります。液体燃料の灰分やコークスの煙の出やすさも、それぞれの実際の性質と向きが合っているかで判断します。
※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。
正解：選択肢(1)（正しい記述）
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 各選択肢の判定 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ○（正しい） | 液化天然ガスは主成分がメタンで水素の割合が高く、単位質量当たりの発熱量は液化石油ガスより大きくなります。 |
| (2) | ×（誤り） | 液化石油ガスは空気より重く、漏洩すると低い所に滞留します。向きが逆です。 |
| (3) | ×（誤り） | 重油などの液体燃料にもバナジウムやナトリウムなどの灰分が含まれ、高温腐食などの障害が起こります。 |
| (4) | ×（誤り） | 石炭の燃焼灰はセメント原料などとして有効利用される割合が大きく、埋め立てだけではありません。 |
| (5) | ×（誤り） | コークスは揮発分が少ないため着火はしにくい一方、燃焼時に煙は発生しにくい燃料です。 |
選択肢(1)のポイント（なぜ正しいか）
燃料を燃やしたときに発生する熱の多くは、炭素だけでなく水素が燃えて水になるときの熱です。液化天然ガスの主成分メタン（CH4）は、炭素1個に対して水素を4個もち、分子の質量に占める水素の割合が大きい燃料です。一方の液化石油ガス（プロパンC3H8やブタンC4H10）は炭素の割合が高くなります。そのため単位質量当たり（MJ/kg）で比べると、液化天然ガスの方が発熱量は大きくなります。ただし体積当たり（MJ/m3N）で比べると分子量の大きい液化石油ガスの方が大きく、質量当たりと体積当たりで大小が逆になる点が引っかけどころです。
覚え方
- 液化石油ガスは空気より重い。漏洩すると低所に滞留する。
- 発熱量の比較は「質量当たりは水素の多いガスが上・体積当たりは分子の大きいガスが上」。
- コークスは煙が出にくい。石炭灰は有効利用が主で、液体燃料にも灰分障害はある。
理解度チェック
液化石油ガスが漏洩したとき、ガスは高い所と低い所のどちらにたまる？
低い所です。液化石油ガスは空気より重いため、床面などにたまり、滞留による危険があります。
液化天然ガスの単位質量当たりの発熱量が液化石油ガスより大きいのはなぜ？
主成分のメタンは分子中に占める水素の割合が高く、水素が燃える分の発熱が大きいためです。
この問題に関連する用語解説
出典
- 一般社団法人 産業環境管理協会「令和元年度 公害防止管理者等国家試験 大気関係技術特論 問題・正解」（公式PDF）
※ この記事の確認日：2026年7月