送気、潜降及び浮上
潜水士 令和4年 7月～12月実施分 送気、潜降及び浮上 問12
問題・正答・学習用解説
問題
毎分20Ｌの呼吸を行う潜水作業者が、水深10ｍにおいて、空気圧力19ＭPa(ゲージ圧力)の空気ボンベを使用してスクーバ式潜水により40分間潜水業務を行う場合に最低限必要なボンベの内容積に最も近いものは次のうちどれか。ただし、空気ボンベの残圧が５ＭPa(ゲージ圧力)になったら浮上するものとする。選択肢
正答と解説
正答：（2）
正答の考え方
正解は選択肢2です。水深10 mの絶対圧力は約2気圧なので、地上換算の必要空気量は20 L/分×2×40分＝1,600 Lです。使用できる圧力差は19－5＝14 MPaで、約140気圧分に相当します。したがって必要な内容積Vは、140V＝1,600よりV＝11.43 Lとなり、これ以上で最も近い12 Lを選びます。
各選択肢の解説
選択肢1
選択肢1は,400 Lしか使用できず、必要な1,600 Lに足りません。
選択肢3
選択肢3は14 Lなら1,960 Lを供給できて容量は足りますが、計算値11.43 L以上の選択肢で最も近い値ではありません。
選択肢4
選択肢4は,800 Lとなり、必要量に対して大きく見積もり過ぎています。
選択肢5
選択肢5は,360 Lとなり、計算で求めた最低容量11.43 Lから最も離れています。
周辺知識
気体の消費量は絶対圧力に比例します。水深10 mでは約2気圧、20 mでは約3気圧です。また、ボンベ容量を求めるときは充塡圧力の全量ではなく、浮上開始時に残す圧力を差し引いた使用可能圧力で計算します。