第351問部材棒の両端を固定した状態で温度を上昇させたとき、部材に生じる熱応力の種類として正しいものはどれか。
- A圧縮応力
- B引張応力
- Cせん断応力
- D曲げ応力
高圧ガス製造保安責任者 乙種機械 ⑧ 学識2：材料力学・劣化防食・高圧設備
学識科目の材料力学、材料の劣化・防食、高圧設備を扱う分野です。熱応力、S-N曲線と疲労、縦弾性係数（ヤング率）や横弾性係数・ポアソン比の関係、材料の変形と強度が頻出テーマです。設備を安全に設計・運用するための力学的な裏付けが問われます。応力・ひずみの基本概念と弾性係数の関係式を確実に理解し、疲労や腐食など材料が劣化する要因も押さえておきましょう。計算と現象理解の両面から取り組むことが重要な分野です。
この分野の問題50問を、選択肢・正解・解説つきで掲載しています。まず自分で解答を考えてから「正解と解説を見る」を開いて答え合わせをしてください。
クイズモードで挑戦 →第352問両端を固定された鋼棒の温度が上昇した際に生じる熱応力の大きさについて、正しい記述はどれか。
- A棒の長さに反比例して大きくなる。
- B棒の長さに比例して大きくなる。
- C棒の長さの2乗に比例して大きくなる。
- D棒の長さには無関係である。
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第353問材料の疲労特性を表すS-N曲線に関する記述のうち、適切なものはどれか。
- Aアルミニウム合金などの材料では、繰返し数が大きくなっても明瞭な水平部（疲労限度）が現れないことがある。
- B横軸は応力振幅、縦軸は破壊するまでの繰返し数を示している。
- C右上がりの曲線となり、応力振幅が大きくなるほど破断までの寿命が延びる。
- Dすべての金属材料において、繰返し数が大きくなると必ず水平部（疲労限度）が現れる。
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正解：A．アルミニウム合金などの材料では、繰返し数が大きくなっても明瞭な水平部（疲労限度）が現れないことがある。
S-N曲線の横軸は繰返し数(N)、縦軸は応力振幅(S)であり、アルミニウム合金等では明瞭な疲労限度が現れない。
この問題の解説ページを開く →第354問縦弾性係数（ヤング率）を求める方法として正しいものはどれか。
- A丸棒を引張ったときの横ひずみを縦ひずみで除して求める。
- B応力ーひずみ線図において、応力が比例限度以下である範囲の直線の傾きから求める。
- C材料のせん断応力をせん断ひずみで除して求める。
- D応力ーひずみ線図において、引張強さと破断応力の差から求める。
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正解：B．応力ーひずみ線図において、応力が比例限度以下である範囲の直線の傾きから求める。
縦弾性係数（ヤング率）は、比例限度以下の弾性範囲における応力とひずみの比例関係（フックの法則）の傾きである。
この問題の解説ページを開く →第355問縦弾性係数E、横弾性係数G、ポアソン比νの関係式として正しいものはどれか。
- AE = 2(1 + ν)G
- BG = 2(1 + ν)E
- CE = 2(1 - ν)G
- DG = 2(1 - ν)E
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第356問材料の変形と強度に関する記述として誤っているものはどれか。
- A延性材料の破断後の伸びの値は、脆性材料に比べて大きい。
- B降伏点が明瞭に現れない場合、永久ひずみが所定の値となる応力を耐力と呼び、降伏強さとして用いる。
- C丸棒を引張ったとき、引張方向に垂直な方向の縮みを変形前の直径で割って得られる変形の割合をせん断ひずみという。
- D応力ーひずみ線図において、試験片が負担する最大荷重を原断面積で除した応力を引張強さという。
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正解：C．丸棒を引張ったとき、引張方向に垂直な方向の縮みを変形前の直径で割って得られる変形の割合をせん断ひずみという。
引張方向に垂直な方向の縮み割合は「横ひずみ」である。せん断ひずみはせん断力によるひずみを指す。
この問題の解説ページを開く →第357問部材中の切欠きにおける応力集中係数 Kt について正しい記述はどれか。
- A切欠き底部の内接円の半径が大きくなるほど小さくなる。
- B応力集中部に生じる最小応力を平均応力で除した値として定義される。
- C切欠きの深さや形状にかかわらず、材料のヤング率にのみ依存する。
- D切欠き底部の内接円の半径が大きくなるほど大きくなる。
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第358問材料のクリープ現象の3つの段階における、ひずみの増加速度に関する説明で正しいものはどれか。
- A変形開始から破断に至るまで、ひずみの増加速度は常に一定である。
- B第一期と第三期は、第二期に比べてひずみの増加速度が小さい。
- C第一期と第二期は、第三期に比べてひずみの増加速度が大きい。
- D第一期ではひずみ速度が低下し、第二期ではほぼ一定、第三期では増加する。
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正解：D．第一期ではひずみ速度が低下し、第二期ではほぼ一定、第三期では増加する。
クリープは、第一期（遷移クリープ）でひずみ速度が低下し、第二期（定常クリープ）でほぼ一定となり、第三期（加速クリープ）でひずみ速度が増加して破断に至る。
この問題の解説ページを開く →第359問低温環境において低温脆性が顕著に生じる金属材料として適切なものはどれか。
- Aアルミニウム合金
- B炭素鋼
- C銅合金
- Dオーステナイト系ステンレス鋼
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第360問内径200mm、肉厚10mmの薄肉円筒胴に、内圧2.5MPaが加わったとき、円筒壁に生じる円周応力はいくらか。
- A12.5 MPa
- B50.0 MPa
- C125.0 MPa
- D25.0 MPa
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第361問内径400mm、肉厚5mmの薄肉円筒胴に、内圧1.0MPaが加わったとき、円筒壁に生じる軸応力はいくらか。
- A20.0 MPa
- B10.0 MPa
- C80.0 MPa
- D40.0 MPa
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第362問内径300mm、肉厚15mmの薄肉球形胴に、内圧3.0MPaが加わったとき、胴壁に生じる円周応力はいくらか。
- A60.0 MPa
- B45.0 MPa
- C15.0 MPa
- D30.0 MPa
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第363問両端閉じ薄肉円筒胴に内圧が作用したときの応力の関係について、正しい記述はどれか。
- A半径応力は円周応力に比べて非常に大きいため、強度計算の主因となる。
- B円周応力と軸応力は圧縮応力として作用する。
- C円周応力は、軸応力の半分の大きさである。
- D円周応力は、軸応力の2倍の大きさである。
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第364問内径、肉厚、内圧がそれぞれ等しい薄肉円筒胴と薄肉球形胴の応力の比較について、正しいものはどれか。
- A薄肉円筒胴と薄肉球形胴の半径応力はともに引張応力として作用する。
- B薄肉円筒胴の軸応力と薄肉球形胴の円周応力は等しい。
- C薄肉円筒胴の円周応力は薄肉球形胴の円周応力の半分である。
- D薄肉円筒胴の円周応力と薄肉球形胴の円周応力は等しい。
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第365問薄肉円筒胴の応力分布に関する前提として正しい記述はどれか。
- A円周応力と軸応力は、いずれも厚さ方向に一様に分布すると考えてよい。
- B半径応力は円周応力に比べて非常に大きいため厚さ方向に一様ではない。
- C軸応力は厚さ方向の中央でゼロとなり、曲げ応力のように分布する。
- D円周応力は内面で最大となり、外面に向かって放物線状に減少する。
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第366問オーステナイト系ステンレス鋼において、応力腐食割れが発生しやすい条件の組み合わせとして適切なものはどれか。
- A圧縮応力と常温のアルカリ性環境
- B圧縮応力と低温の無酸素環境
- C引張応力と高温の塩化物環境
- D引張応力と高温の純水環境
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第367問材料の劣化現象である「水素侵食」の説明として正しいものはどれか。
- A高温高圧の水素が鋼中の炭化物と反応し、発生したメタンガスが結晶粒界に蓄積して強度が低下する現象。
- B電解質溶液中で異種金属が接触し、水素ガスの発生とともに卑な金属の腐食が促進される現象。
- C溶接部に残留応力が生じ、大気中の水分から生じた水素が侵入して時間経過後に割れが生じる現象。
- D高温使用により鋼中の不純物が結晶粒界に偏析し、材料が脆化する現象。
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正解：A．高温高圧の水素が鋼中の炭化物と反応し、発生したメタンガスが結晶粒界に蓄積して強度が低下する現象。
水素侵食は、鋼中の炭素が水素と反応して脱炭され、生成したメタンによる内圧で微小亀裂を生じる現象である。
この問題の解説ページを開く →第368問炭素鋼の硫酸に対する腐食性について正しい記述はどれか。
- A希硫酸の環境下では、オーステナイト系ステンレス鋼よりも優れた耐食性を示す。
- B高温の濃硫酸環境では皮膜が安定化し、全く腐食が進行しない。
- C常温の希硫酸の環境では不動態皮膜が溶解し、激しく腐食する。
- D常温の濃硫酸の環境で不動態皮膜が溶解し、激しく腐食する。
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第369問オーステナイト系ステンレス鋼の溶接熱影響部における粒界腐食を抑制する対策として、有効なものはどれか。
- Aクロム欠乏層を意図的に形成させるため、溶接後に急速冷却を行う。
- B粒界での炭化クロムの生成を促すため、炭素の添加量を増やす。
- C粒界での炭化クロムの生成を抑えるため、炭素の含有量が低い材料を採用する。
- D結晶粒を粗大化させるため、モリブデンと硫黄の添加量を増やす。
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正解：C．粒界での炭化クロムの生成を抑えるため、炭素の含有量が低い材料を採用する。
粒界腐食はクロム欠乏層の形成が原因であるため、炭素含有量の低い極低炭素鋼（Lグレード）の使用が有効である。
この問題の解説ページを開く →第370問極低温で使用される液化酸素の貯槽や配管に適した材料の組み合わせとして正しいものはどれか。
- A鋳鉄とチタン合金
- Bオーステナイト系ステンレス鋼とアルミニウム合金
- C高張力鋼と銅合金
- D炭素鋼とクロムモリブデン鋼
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第371問アセチレンを取り扱う設備において、使用してはならない材料はどれか。
- Aオーステナイト系ステンレス鋼
- B銅および銅合金
- Cアルミニウム合金
- D炭素鋼
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第372問クロムモリブデン鋼などを高温(325～575℃)で使用した際に生じることがある「焼もどし脆化」の原因として正しいものはどれか。
- A鋼中のリン(P)やアンチモン(Sb)などの不純物が結晶粒界に偏析するため。
- B鋼材中の炭素とクロムが結合し、粒界に炭化クロムとして析出するため。
- C高温高圧の水素が鋼中に侵入し、炭化物と反応してメタンガスを発生させるため。
- D高温塩化物環境下で塩化物イオンが不動態皮膜を局部的に破壊するため。
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正解：A．鋼中のリン(P)やアンチモン(Sb)などの不純物が結晶粒界に偏析するため。
焼もどし脆化は、高温で長時間保持された際に特定の不純物元素が粒界に偏析し、材料が脆くなる現象である。
この問題の解説ページを開く →第373問電気防食法の原理に関する記述として正しいものはどれか。
- A外部電源法は、外部直流電源の負極（－極）を被防食体に接続して電流を流入させるカソード防食法である。
- B流電陽極法は、被防食体よりもイオン化傾向の小さい貴な金属を接続して防食する方法である。
- C外部電源法は、外部直流電源の正極（＋極）を被防食体に接続して腐食を促すアノード防食法である。
- D電気防食は、交流電流を利用して金属表面に酸化皮膜を強制的に形成させる方法である。
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正解：A．外部電源法は、外部直流電源の負極（－極）を被防食体に接続して電流を流入させるカソード防食法である。
電気防食の外部電源法は、防食対象をカソード（陰極・還元極）として直流電流を流入させ、腐食を抑制する。
この問題の解説ページを開く →第374問電解質溶液中で、オーステナイト系ステンレス鋼と炭素鋼が接触した場合に生じる異種金属接触腐食（ガルバニック腐食）の挙動として正しいものはどれか。
- A炭素鋼がカソード（還元極）となり、炭素鋼の腐食が抑制される。
- B炭素鋼がアノード（酸化極）となり、炭素鋼の腐食が促進される。
- Cステンレス鋼がアノード（酸化極）となり、ステンレス鋼の腐食が促進される。
- D両金属ともにカソード（還元極）となり、腐食が完全に停止する。
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第375問炭素鋼が溶存酸素によって腐食する際に見られる「通気差腐食」に関する記述として正しいものはどれか。
- A付着物の存在などにより、溶存酸素の濃度が他の部分より低い部分がアノードとなり局所的に腐食する。
- B溶存酸素の濃度が他の部分より高い部分がアノードとなり、広範囲に腐食する。
- C塩化物イオンが局所的に濃縮した部分がカソードとなり、孔食を発生させる。
- D流体の流速が速い部分でエロージョンにより皮膜が破壊され、カソードとして腐食する。
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正解：A．付着物の存在などにより、溶存酸素の濃度が他の部分より低い部分がアノードとなり局所的に腐食する。
酸素濃度の低い部分がアノード（酸化極）となり、酸素濃度の高い部分（カソード）との間でマクロ腐食電池が形成され腐食する。
この問題の解説ページを開く →第376問チタンの耐食性に関する記述として正しいものはどれか。
- Aチタンの不動態皮膜は塩化物イオンによる破壊に弱く、常温でも激しい局部腐食を生じる。
- Bチタンの不動態皮膜は塩化物イオンによる破壊に強く、常温の海水等でも局部腐食を生じにくい。
- Cチタンは強アルカリ環境でのみ優れた耐食性を示し、酸性環境では急激に溶解する。
- Dチタンは不動態皮膜を形成しないため、防食塗料による表面保護が常に必要である。
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正解：B．チタンの不動態皮膜は塩化物イオンによる破壊に強く、常温の海水等でも局部腐食を生じにくい。
チタンの不動態皮膜は非常に安定しており、塩化物イオンに対しても強く海水等での耐食性に優れる。
この問題の解説ページを開く →第377問鉄と炭素の合金（鋼や鋳鉄）の性質に関する記述として誤っているものはどれか。
- A室温における亜共析鋼（炭素量0.77%以下）は、フェライトとパーライトからなる。
- B鋳鉄は軟鋼に比べて硬くて脆いものの、融点が高いため圧延などの塑性加工が容易である。
- C過共析鋼（炭素量0.77%以上）の室温組織は、セメンタイトとパーライトからなる。
- D鋳鉄は融点が低く溶融状態での流動性が良いため鋳造しやすいが、圧延などの加工はできない。
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正解：B．鋳鉄は軟鋼に比べて硬くて脆いものの、融点が高いため圧延などの塑性加工が容易である。
鋳鉄は融点が低く鋳造性に優れるが、硬くて脆いため圧延などの塑性加工はできない。
この問題の解説ページを開く →第378問溶接部の欠陥のうち、形状不良に分類される「オーバラップ」の定義として正しいものはどれか。
- A溶接の止端に沿って母材が掘られ、溶着金属が満たされずに溝となって残った欠陥
- B溶接熱影響部や母材内部に母材表面と平行に生じる層状の割れ
- C溶接金属が止端で母材に融合しないで重なった欠陥
- D溶接金属中に生じた球状または管状のガス空洞
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第379問高張力鋼や低合金鋼の溶接において、溶接後ある程度の時間が経過してから発生しやすい「低温割れ」の主な原因として正しいものはどれか。
- A繰返し応力による疲労の蓄積と結晶粒界の脆化
- B溶接金属が凝固する際の低融点成分（硫黄やリン）の偏析
- C鋼中への拡散性水素の侵入と溶接残留応力
- D高温での塩化物イオンによる不動態皮膜の破壊
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第380問アルミニウム合金などの溶接で最後に凝固する部分（ビード終端のくぼみ）に発生する「クレータ割れ」はどの分類に属するか。
- A母材の板厚方向に引張力が働いて生じるラメラテア
- B溶接直後に発生する高温割れ
- C溶接後時間経過してから発生する低温割れ
- D応力腐食環境下で進行する応力腐食割れ
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第381問ティグ(TIG)溶接の特徴として正しいものはどれか。
- A被覆剤を塗布した溶接棒を用い、被覆剤から発生するガスで空気を遮断して溶接する。
- Bタングステン電極自体が溶融して母材に移行するため、溶加棒を必要としない。
- Cあらかじめ散布された粒状のフラックスの中で、ワイヤ先端と母材との間にアークを発生させる。
- Dタングステン電極と被溶接部との間にアークを発生させ、通常は溶加棒を使用して溶接する。
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正解：D．タングステン電極と被溶接部との間にアークを発生させ、通常は溶加棒を使用して溶接する。
TIG溶接は非消耗性のタングステン電極を用い、必要に応じて溶加棒（フィラーワイヤ）を添加する。
この問題の解説ページを開く →第382問多段圧縮の往復圧縮機において、各段の間で中間冷却を行う主な理由として正しいものはどれか。
- A各段ごとの圧縮比を上げ、圧縮機の回転速度を減少させるため。
- B圧縮過程を断熱圧縮に近づけ、吐出ガス温度を高く保つため。
- C気体の圧力を逐次降下させ、シリンダ内のキャビテーションを防止するため。
- D圧縮過程を等温圧縮に近づけ、全体の圧縮に要する軸動力を減少させるため。
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第383問ツインロータ式ねじ圧縮機（スクリュー圧縮機）の分類として正しいものはどれか。
- Aターボ形軸流圧縮機
- B容積形往復圧縮機
- Cターボ形遠心圧縮機
- D容積形回転圧縮機
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第384問ターボ形圧縮機のうち、動翼と静翼の翼列を気体が通過することによって圧縮を行う「軸流圧縮機」の特徴として適切な記述はどれか。
- Aクリアランスポケットを用いて体積効率を変化させる容量調整方式が一般的である。
- B圧縮効率が低く、小流量で高圧の気体の圧縮に適している。
- C圧縮効率が高く、大流量の気体の圧縮に適している。
- Dシリンダ内のピストンの往復運動を利用するため、脈動が非常に大きい。
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第385問ポンプの運転において、急激な弁の開閉等により管内の流速が急変し、激しい圧力変動と衝撃音が発生する現象を何というか。
- Aエロージョン
- B水撃作用（ウォータハンマ）
- Cサージング
- Dキャビテーション
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第386問ポンプ内で発生するキャビテーションの発生条件について正しい記述はどれか。
- A利用しうるNPSH（有効NPSH）よりも、必要NPSHが小さい場合に発生する。
- Bポンプの回転速度を極端に下げた場合に発生しやすくなる。
- C利用しうるNPSH（有効NPSH）よりも、必要NPSHが大きい場合に発生する。
- D吸込み液面を高くして吸込み全揚程を大きくした場合に発生しやすくなる。
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正解：C．利用しうるNPSH（有効NPSH）よりも、必要NPSHが大きい場合に発生する。
有効NPSH（吸込圧力余裕）が必要NPSHを下回ると、液体が蒸発して気泡が生じキャビテーションが発生する。
この問題の解説ページを開く →第387問往復ポンプ（容積ポンプの一種）の軸動力に関する記述として正しいものはどれか。（揚程とポンプ効率は変化しないものとする）
- Aポンプの回転速度（単位時間当たりの回転数）に正比例する。
- Bポンプの回転速度に反比例する。
- Cポンプの回転速度の2乗に比例する。
- Dポンプの回転速度には関係なく一定である。
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第388問多成分系の原料から蒸気留分と残留液に分離する蒸留塔において、塔内部にトレイ（棚段）や充てん物を設置する主な目的はどれか。
- A塔壁に発生する熱応力を緩和し、強度を向上させるため。
- B流下する高温液と上昇する低温蒸気の気液接触を効率よく行わせるため。
- C液中に含まれる固形不純物をろ過して取り除くため。
- D気体の流速を意図的に落とし、塔内の圧力を均一に保つため。
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正解：B．流下する高温液と上昇する低温蒸気の気液接触を効率よく行わせるため。
蒸留塔内のトレイや充填物は、気液の接触面積を増やし物質移動（分離）を促進するために設けられる。
この問題の解説ページを開く →第389問低温液化ガスを貯蔵する二重殻式平底円筒形貯槽の断熱構造として正しいものはどれか。
- A内槽と外槽の間にグラスウールを充填し、窒素ガスでシールして常圧を保つ。
- B内外槽ともに炭素鋼を用い、間に冷却水を常時循環させて断熱する。
- C内槽の周囲にホットウォール構造を採用し、外部からの熱侵入を相殺する。
- D内槽と外槽の間にパーライト粒などの断熱材を充填し、さらに真空引きによって断熱する。
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正解：D．内槽と外槽の間にパーライト粒などの断熱材を充填し、さらに真空引きによって断熱する。
低温貯槽は内槽（低温用材料）と外槽（炭素鋼）の間をパーライト等で充填し真空断熱する構造が一般的である。
この問題の解説ページを開く →第390問各種バルブの特徴に関する記述のうち、誤っているものはどれか。
- A玉形弁は、同一口径のボール弁やバタフライ弁よりも全開時の圧力損失が小さい。
- Bバタフライ弁は全開時の流体抵抗が比較的小さく、大口径配管に用いられやすい。
- Cボール弁はボディとディスクの間に空洞部が少なく、流体抵抗も小さい。
- Dプラグ弁はボール弁と同様の用途で、高粘度やスラリーを含む流体に適している。
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正解：A．玉形弁は、同一口径のボール弁やバタフライ弁よりも全開時の圧力損失が小さい。
玉形弁（グローブバルブ）は流路がＳ字に曲がる構造のため、ボール弁等に比べて全開時の圧力損失が大きい。
この問題の解説ページを開く →第391問気体または液体がピンホール状の微小な穴から漏えいする場合、その漏えい量 q に最も影響を与える因子に関する関係式として正しいものはどれか。
- A漏えい量は、ピンホールの内径の4乗に比例する。
- B漏えい量は、ピンホールの内径の2乗に比例する。
- C漏えい量は、ピンホールの長さに比例する。
- D漏えい量は、流体の粘度に正比例する。
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第392問ピンホール状ではなく、相当大きな破断口から液体が漏えいする場合の漏えい量について正しい記述はどれか。
- A漏えい量は、流体の密度に正比例し、開口断面積に反比例する。
- B漏えい量は、内外圧力差の2乗に比例し、開口断面積には依存しない。
- C漏えい量は、破断口の開口断面積の2乗と、内外圧力差に比例する。
- D漏えい量は、破断口の開口断面積と、内外圧力差（液頭）の平方根に比例する。
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正解：D．漏えい量は、破断口の開口断面積と、内外圧力差（液頭）の平方根に比例する。
大きな破断口からの漏出はトリチェリの定理（q = CA√(2gh)）に従い、面積と圧力差の平方根に比例する。
この問題の解説ページを開く →第393問メカニカルシールの構造と機能に関する記述として正しいものはどれか。
- A高圧の油をリング間に供給して油膜を形成し、ガス漏れを完全に防ぐ構造である。
- B回転環と固定環を軸に直角な面で接触させて漏れを防ぐ端面密封方式である。
- C金属薄板と軟質材を渦巻状に巻き付け、ボルトの締付力によって密封する静止シールである。
- D回転軸との間に迷路状の隙間を設け、圧力降下を利用する非接触式シールである。
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正解：B．回転環と固定環を軸に直角な面で接触させて漏れを防ぐ端面密封方式である。
メカニカルシールは回転軸に直角な平滑な2つの端面（しゅう動面）を接触させて密封する装置である。
この問題の解説ページを開く →第394問高温・高圧配管のフランジ式管継手に使用される金属リングガスケットの取り扱いとして正しい記述はどれか。
- Aしゅう動面に動圧溝を設けて非接触とするため、定期的なオイルの補充が必要である。
- B熱膨張率の大きいアルミニウム合金でのみ使用が許可されている。
- C締付けによる変形後の復元力が小さいため、高温配管に使う場合は高温増し締め（ホットボルティング）が必要である。
- D復元力が非常に大きいため、一度締め付ければ温度変化が生じても増し締めは一切不要である。
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正解：C．締付けによる変形後の復元力が小さいため、高温配管に使う場合は高温増し締め（ホットボルティング）が必要である。
金属リングガスケットは塑性変形させてシールするため復元力が小さく、熱変位による緩みを防ぐためホットボルティングが必要。
この問題の解説ページを開く →第395問差圧式液面計において、液面の高さ h を算出する原理式として正しいものはどれか。（Δp: 差圧、ρ: 液の密度、g: 重力加速度）
- Ah = (Δp * ρ) / g
- Bh = Δp * ρg
- Ch = (ρg) / Δp
- Dh = Δp / (ρg)
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第396問オリフィス流量計の測定原理に関する記述として正しいものはどれか。
- A流体が磁界を横切る際に発生する起電力が、体積流量に比例することを利用する。
- Bオリフィス前後の圧力差を測定し、その圧力差の平方根が体積流量に比例することを利用する。
- C測定管内の回転翼の回転速度を電気信号として取り出し、体積流量を算出する。
- Dオリフィス前後の圧力差は、体積流量に反比例することを利用する。
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正解：B．オリフィス前後の圧力差を測定し、その圧力差の平方根が体積流量に比例することを利用する。
オリフィス流量計の差圧 Δp は流量 q の2乗に比例するため、q を求めるには差圧の平方根をとる（q ∝ √Δp）。
この問題の解説ページを開く →第397問隔膜式圧力計の特徴として最も適切なものはどれか。
- A2種類の金属の熱膨張差を利用するため、高温ガスの微小な圧力変動の測定に特化している。
- B金属線の電気抵抗が圧力により変化することを利用し、遠隔への信号伝送のみに用いられる。
- C測定流体を直接ブルドン管内に導くため、高粘度流体の測定には全く適さない。
- Dブルドン管に隔膜部を設け封入液を介して圧力を伝えるため、腐食性流体やスラリーの測定に適している。
正解と解説を見る
正解：D．ブルドン管に隔膜部を設け封入液を介して圧力を伝えるため、腐食性流体やスラリーの測定に適している。
隔膜（ダイヤフラム）により測定流体が圧力計内部に入り込まないため、腐食性・高粘度・スラリーに適する。
この問題の解説ページを開く →第398問自動制御方式に関する記述のうち、比例動作（P動作）の説明として正しいものはどれか。
- A外乱の影響が制御量の変化に現れる前に、それを打ち消す操作を加える動作である。
- B操作量が過去からの制御偏差の積分値に比例して変化する動作である。
- Cあらかじめ定められた手順に従って、次々と自動的に各段階の操作を行う動作である。
- D操作量が現在の制御偏差（目標値と制御量の差）に比例して変化する動作である。
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正解：D．操作量が現在の制御偏差（目標値と制御量の差）に比例して変化する動作である。
P動作 (Proportional) は現在の偏差に比例して操作量を変える。積分に比例するのはI動作、手順に従うのはシーケンス制御である。
この問題の解説ページを開く →第399問フィードフォワード制御の概念を説明したものとして正しいものはどれか。
- A機器のオン・オフなど、2つの状態のみでプロセスを維持する単純な制御方式である。
- B計量室の容積を電気信号に変換し、流速に応じてバルブを強制的に遮断する方式である。
- C外乱の影響が制御量の変化に現れる前に、それを打ち消す操作を加えて影響を未然に防ぐ制御方式である。
- D制御量の現在値と目標値とを常に比較し、その偏差をなくすように操作を加える制御方式である。
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正解：C．外乱の影響が制御量の変化に現れる前に、それを打ち消す操作を加えて影響を未然に防ぐ制御方式である。
フィードフォワード制御は外乱を前もって検知し未然に対処する制御。目標値との比較で修正するのはフィードバック制御である。
この問題の解説ページを開く →第400問ガスクロマトグラフによるガス分析の原理に関する記述として正しいものはどれか。
- A2種類の金属線による閉回路で生じる熱起電力の違いを利用してガス濃度を特定する。
- B気体の赤外線吸収量が成分により異なることを利用して、混合状態のまま瞬時に全成分を測定する。
- C充てん物が詰まったカラムとの吸着や脱着が成分により異なることを利用して分離し、濃度を測定する。
- D気体が磁界を通過する際に生じる起電力の差を利用して、各成分を分離する。
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正解：C．充てん物が詰まったカラムとの吸着や脱着が成分により異なることを利用して分離し、濃度を測定する。
ガスクロマトグラフはカラム内の固定相との相互作用（吸着・分配など）の違いにより成分を時間的に分離して検出する。
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