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令和2年度 公害防止管理者 大気関係技術特論 問1を解説|液化石油ガス(LPG)の性質

令和2年度 大気関係技術特論 問1は、液化石油ガス(LPG)の性質に関する問題です。5つの記述のうち誤っているものを選びます。

この問題のポイント

LPGはプロパンやブタンを主成分とする燃料で、常温でも加圧すれば容易に液化するため、液状で貯蔵・輸送できるのが特徴です。分子が大きく炭素も水素も多いため、同じ体積で比べたときの発熱量は天然ガス(メタンが主体)よりも高くなります。ここが引っかけの核心で、「単位体積当たりの発熱量が天然ガスに比べて低い」と方向を逆にした記述が混ぜてあります。空気より重く低所に滞留する点や、気化に蒸発熱が要る点は正しい性質です。

※ 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(3)(誤っている記述)

各選択肢の正誤

選択肢各選択肢の判定解説
(1)○(正しい)国内では家庭用が大半を占め、自動車燃料や石油化学原料、都市ガスの増熱用などにも使われます。
(2)○(正しい)加圧で容易に液化し、液状のまま貯蔵・輸送できるため取り扱いやすい燃料です。
(3)×(誤り)単位体積当たりの発熱量は、LPGの方が天然ガスより高いです。大小が逆になっています。
(4)○(正しい)プロパン・ブタンは空気より重く、漏えいすると床面など低所にたまる危険があります。
(5)○(正しい)液体が気体になるときには蒸発熱(400 kJ/kg 程度)を周囲から奪います。

選択肢(3)のポイント(ここが誤り)

この記述は「気化した際の単位体積当たりの発熱量が、天然ガスに比べて低い」としていますが、実際は逆で、LPGの方が高いです。LPGの主成分プロパン・ブタンは、天然ガスの主成分メタンより1分子に含まれる炭素・水素が多く、同じ体積を燃やしたときに出る熱量が大きくなります。都市ガスにLPGを混ぜて熱量を底上げする「増熱」に使われるのも、体積発熱量が高いからです。発熱量の大小を反対に覚えていると、この肢を正しいと誤読してしまいます。

覚え方

  • LPG=プロパン・ブタン、空気より重く低所に滞留
  • 体積当たりの発熱量はLPG>天然ガス。増熱用に使われる。
  • 加圧で液化し液状輸送、気化には蒸発熱(約400 kJ/kg)が必要。

理解度チェック

Q.

LPGと天然ガスで、単位体積当たりの発熱量が大きいのはどちら?

LPGです。分子が大きく炭素・水素が多いため、同じ体積での発熱量は天然ガスより高くなります。

Q.

LPGが漏えいすると、なぜ低所にたまりやすい?

プロパン・ブタンは空気より重いためです。床面やピットなど低い場所に滞留し、引火の危険が高まります。

この問題に関連する用語解説

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和2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