配管理論等編第2章
「LPガスの基礎知識」
飽和蒸気圧、密度、比重、気化による体積変化、溶解性といった、LPガスそのものの物理的・化学的な性質を扱います。
第1章で学んだ圧力・温度の知識を踏まえて、
今度はLPガス特有の性質を○✕問題5問で確認していきましょう。
○✕問題（配管理論等編第2章：LPガスの基礎知識）
❱ 問題1
密閉容器内にLPガスの気体と液体が共存しているとき、温度と液量が一定であれば、液体の組成が変わっても飽和蒸気圧は変化しない。
答え：✕
【解説】LPガスのような混合物の飽和蒸気圧は、温度と液組成が一定のとき、液量に関係なく一定です。温度と液量が同じでも、液体の組成（プロパンとブタンの割合など）が変わると飽和蒸気圧も変わります。純粋な液体と異なり、混合物では液組成が飽和蒸気圧に影響します。
❱ 問題2
標準状態において、ガス状のプロパンの密度はおよそ2.0 kg/m³であり、ガス状のブタンの密度はおよそ2.6 kg/m³である。
答え：○
【解説】プロパン（分子量44）は1 mol = 44 g、標準状態で22.4 Lの体積を占めるため、密度 = 44÷22.4 ≒ 1.96 g/L ≒ 2.0 kg/m³です。ブタン（分子量58）は1 mol = 58 g、密度 = 58÷22.4 ≒ 2.59 g/L ≒ 2.6 kg/m³です。いずれも空気（約1.2 kg/m³）より重いガスです。
❱ 問題3
プロパンおよびブタンのガスの比重は、どちらも空気より大きく（1より大きく）、大気中に漏えいした場合は低所に滞留しやすい。
答え：○
【解説】ガスの比重は、そのガスの質量と同体積の標準状態の空気の質量との比です。空気の平均分子量を約29とすると、プロパン（分子量44）の比重≒1.5（=44÷29）、ブタン（分子量58）の比重≒2.0（=58÷29）です。どちらも比重が1より大きく空気より重いため、漏えいすると低所に滞留します。
解説アヒル：※補足 ガス漏れ時にプロパン・ブタンが「低所に滞留する」のは、この比重の大きさが理由です。換気の際は床面付近を意識することが重要だと覚えておきましょう。
❱ 問題4
0℃の液状プロパン1 kgがすべて気化して標準状態のガスになると、その体積は液体状態のときの体積のおよそ270倍になる。
答え：○
【解説】標準状態におけるプロパンのガスの比体積は509 L/kgです。0℃の液状プロパンの比体積は1.89 L/kgです。気化後の体積÷液体の体積 = 509÷1.89 ≒ 270倍となります。LPガスは液体で輸送・貯蔵され、気化させて使用する理由の一つが、この大きな体積比です。
❱ 問題5
LPガスは金属を腐食する性質はないが、グリースや天然ゴムなどの物質を溶解する性質がある。
答え：○
【解説】LPガスは金属に対する腐食性はありませんが、グリース、鉱物油、ワニス、天然ゴムなどを溶解する性質があります。このため、LPガス設備にはゴムホースや部品の材質選定に注意が必要で、LPガス対応の耐ガス性材料を使用しなければなりません。
まとめ
今回のポイントの整理
- 飽和蒸気圧は温度と液組成で決まり、液量には影響されない（混合物特有の性質）
- プロパンの密度は約2.0 kg/m³、ブタンは約2.6 kg/m³（いずれも空気より重い）
- 比重はプロパン約1.5、ブタン約2.0（空気より重く低所に滞留しやすい）
- 液状プロパンは気化すると体積がおよそ270倍になる
- LPガスは金属を腐食しないが、グリースや天然ゴムを溶解する
LPガスの性質を理解しておくと、配管材料の選定や漏えい時の対処の理由がつながって見えてきます。
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