潜水業務

潜水士令和4年 7月～12月実施分潜水業務問1

問題・正答・学習用解説

問題

大気圧下で10Ｌの空気は、水深25ｍでは約何Ｌになるか。

正答：（5）

正解は選択肢5です。水深25 mの水圧は約2.5気圧で、大気圧を加えた絶対圧力は3.5気圧です。温度一定としてボイルの法則P₁V₁＝P₂V₂を使うと、1×10＝3.5×V₂なので、V₂＝10÷3.5＝20/7 L、約2.86 Lです。

選択肢1は、10 Lを水深25 mの数値25で割っており、圧力比を使っていません。体積計算には水深ではなく、大気圧を含む絶対圧力3.5気圧を用います。

選択肢2は、2/7 Lで正しい値20/7 Lの10分の1です。初期体積10 Lを分子へ残し、10÷3.5と計算します。

選択肢3は、7/20 Lで正しい値20/7 Lの逆数です。ボイルの法則からV₂＝P₁V₁÷P₂であり、3.5÷10ではありません。

選択肢4は、10/25 Lで水深の数値だけを分母にしています。水深25 mでは10 mごとに約1気圧増す水圧2.5気圧に、大気圧1気圧を加えます。

気体の体積計算では必ず絶対圧力を使います。海水中では水深10 mごとに約1気圧増えるので、水深D mの絶対圧力は概算で1＋D/10気圧です。