R1年 大規模大気特論 問1 問題と解説

　問 題　　　　　

煙の拡散に関連する記号の説明として、誤っているものはどれか。

1. 有効煙突高さH_eは、実煙突高さに煙上昇高さを加えたものである。
2. C_maxは通常、煙源の風下の最大着地濃度を意味する。
3. γ_dは気温鉛直分布における乾燥断熱減率を表す。
4. 温位θは、気圧の低い上層などの大気を、標準気圧(1000hPa)のもとへ断熱的に移動したときの温度に相当する。
5. 排出熱量Q_Hは、排ガス量と排ガスの絶対温度の積である。

　解 説　　　　

(5)に関して、排出熱量Q_Hは、「単位時間あたりに排出される熱量」を意味します。具体的には、空気の定圧比熱C_p、空気密度ρ、排ガス量Q_v、排ガスと周囲大気との温度差ΔTを用いて、Q_H ＝ C_pρQ_vΔT の式で表されます。

よって、「排ガス量と排ガスの絶対温度の積」ではなく、周辺大気の温度も影響してくるため、(5)が誤りです。

ちなみに、単位の観点から判断することもできます。排出熱量Q_Hは単位時間あたりの熱量であるため、単位は [W]＝[J/s] となります。一方、排ガス量 [m³/s] と絶対温度 [K] の積だと [m³・K/s] となり、これは [J/s] とは一致しないため、(5)が誤りだと判断できます。

以上から、正解は(5)となります。

なお、この問題は選択肢(5)よりも(1)～(4)の内容のほうが重要です。そのため、これは消去法で解いてもよいかもしれません。