第39回 臨床工学技士国家試験 午後 第10問
人体の構造と機能第39回午後
第39回 臨床工学技士国家試験 午後 第10問(人体の構造と機能)の正答は 4 です。発汗3.0 Lは密度1.0 g/mLより3.0 kg。
問題
激しい運動により1 時間で3.0 L 発汗した。この発汗による単位時間当た りの熱放散量[W]は平均でいくらか。 ただし、汗はすべて気化したものとし、汗の密度を1.0 g/mL、水の気化熱は 2400 kJ/kg とする。
- 1. 100
- 2. 500
- 3. 1400
- 4. 2000 ✓
- 5. 6000
正答:4番
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解説
■ 正答:4番 — 2000
発汗3.0 Lは密度1.0 g/mLより3.0 kg。気化熱2400 kJ/kgを掛けると総熱量=3.0 × 2400 = 7200 kJ。これが1時間(3600秒)で放散されるので、単位時間当たり=7200 kJ ÷ 3600 s = 2.0 kJ/s = 2000 W。よって正答は4番。「W=J/s」への単位換算が要。
【各選択肢の解説】
1. 100
❌ 誤り。桁が小さすぎる。
❌ 誤り。桁が小さすぎる。
2. 500
❌ 誤り。計算値2000 Wに合わない。
❌ 誤り。計算値2000 Wに合わない。
3. 1400
❌ 誤り。気化熱や時間換算を取り違えた値。
❌ 誤り。気化熱や時間換算を取り違えた値。
4. 2000
✅ 正しい。3.0 kg × 2400 kJ/kg ÷ 3600 s = 2000 W。
✅ 正しい。3.0 kg × 2400 kJ/kg ÷ 3600 s = 2000 W。
5. 6000
❌ 誤り。7200 kJを秒換算せず用いた過大値。
❌ 誤り。7200 kJを秒換算せず用いた過大値。
【試験対策ポイント】
熱量 Q = 質量 × 気化熱、仕事率(W)= エネルギー(J)÷ 時間(s)。水の気化熱は約2400〜2450 kJ/kg(≒0.58 kcal/g)。発汗(蒸発)は運動時の主要な熱放散経路。単位を J と s に統一してから割るのが計算のコツ。
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