第36回 臨床工学技士国家試験 午前 第84問
医用機械工学第36回午前
第36回 臨床工学技士国家試験 午前 第84問(医用機械工学)の正答は 2 です。図のシリンダには 0.3 m³・100 kPa・300 K の気体が入っている。
問題
図のように、体積0.3 m³、圧力100 kPa、温度300 K にて気体を封入したシリンダがある。
シリンダ内の圧力を300 kPa、温度を600 K としたとき、気体の体積[m³]はどれか。
- 1. 0.05
- 2. 0.2 ✓
- 3. 2
- 4. 5
- 5. 10
正答:2番
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この問題の正答率(MEカコモン利用者の実データ)
初回正答率 46.7%参考値
15人の初回解答から算出(2026年10月21日時点)。母数が少ないため参考値です
同じ利用者の2回目以降の解答は除外しています(再挑戦を含めると正答率は実力より高く出るため)。国家試験の公式発表値ではなく、MEカコモンで実際に解かれた記録にもとづく数値です。
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解説
■ 正答:2番 — 0.2
図のシリンダには 0.3 m³・100 kPa・300 K の気体が入っている。封入された気体の量は変わらないので ボイル・シャルルの法則 PV/T=一定 を使う。
計算:P₁V₁/T₁=P₂V₂/T₂
V₂=V₁×(P₁/P₂)×(T₂/T₁)=0.3×(100/300)×(600/300)=0.3×(1/3)×2=0.2 m³
【各選択肢の解説】
1. 0.05
❌ 誤り。温度の比を逆(300/600)に掛けると 0.3×(1/3)×(1/2)=0.05 になる。正しくは温度が上がると体積は増えるので×(600/300)で0.2 m³である。
❌ 誤り。温度の比を逆(300/600)に掛けると 0.3×(1/3)×(1/2)=0.05 になる。正しくは温度が上がると体積は増えるので×(600/300)で0.2 m³である。
2. 0.2
✅ 正しい。圧力3倍で体積は1/3、温度2倍で体積は2倍になるので、0.3×(1/3)×2=0.2 m³。
✅ 正しい。圧力3倍で体積は1/3、温度2倍で体積は2倍になるので、0.3×(1/3)×2=0.2 m³。
3. 2
❌ 誤り。正しくは0.2 m³で、1桁大きい。
❌ 誤り。正しくは0.2 m³で、1桁大きい。
4. 5
❌ 誤り。正しくは0.2 m³である。
❌ 誤り。正しくは0.2 m³である。
5. 10
❌ 誤り。正しくは0.2 m³である。
❌ 誤り。正しくは0.2 m³である。
【試験対策ポイント】
| 法則 | 一定にするもの | 関係 |
|---|---|---|
| ボイル | 温度 | PV=一定 |
| シャルル | 圧力 | V/T=一定 |
| ボイル・シャルル | 気体の量 | PV/T=一定 |
- 温度は必ず絶対温度(K)で計算する
- 圧力↑で体積↓、温度↑で体積↑。比を掛ける向きを確かめると取り違えない
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