問題 8

次の各文章の【1】～【8】の中に入れるべき最も適切な字句等をそれぞれの解答群から選び、その記号を答えよ。なお、一つの解答群から同じ記号を2回以上使用してもよい。（配点計30点） (1) $H_2$, $CH_4$, $C_3H_8$, $C_4H_{10}$の4種のガスの発熱量について考える。 単位体積当たりの高発熱量が最も大きいガスは【 1 】であり、最も小さいガスは【 2 】である。単位質量当たりの高発熱量が最も大きいガスは【 3 】である。炭化水素ガス（$CH_4, C_3H_8, C_4H_{10}$）の単位質量当たりの高発熱量の値は、【 4 】。

(2) 広く使用されている液体燃料である灯油、軽油、重油について、JISに規定されている種類や品質について考える。 灯油は用途によって1号、2号の2種類に、軽油は【 5 】によって特1号、1号、2号、3号、特3号の5種類に、重油は動粘度によって1種、2種、3種の3種類に分類されている。それぞれの種類ごとに、火気に対する保安の観点から引火点が規定されている。燃料の試料を昇温して発生した蒸気と空気の混合気体が燃焼する最低温度を引火点としており、引火点が低いと火気に対する危険性が大きくなる。上述した燃料各種のうちで、引火点の規定値が最も高いのは【 6 】である。引火点の規定値が最も低いのは【 7 】であり、その規定値は【 8 】と示されている。

(3) $CH_4, C_3H_8, C_4H_{10}$などの炭化水素ガスのそれぞれと空気との混合気を、円管から層流で静止空気中に鉛直上方に噴出し、点火して火炎を形成させようとする。混合気の噴出速度がある一定の範囲内では、円管先端近傍で混合気の流速と燃焼速度が等しい位置が火炎の付着点となり、定在火炎が形成される。混合気の流速が上述の範囲を超えて大きくなれば、付着点は円管先端から離れ吹き飛びが起こる。また、混合気の流速がある限界値以下になると【 9 】が起こる。後者の現象が起こる限界の流速値は混合気の当量比に依存するが、その流速値が最大となるのは、上記のガスのいずれについても、混合気の当量比が【 10 】程度の場合である。

(4) 一般的なボイラや加熱炉等から排出される窒素酸化物のほとんどはNOであるが、窒素化合物を豊富に含む燃料が比較的低温で燃焼されるような燃焼設備からは、温室効果ガスの一つに挙げられている【 11 】も排出される。 NOは、燃焼用空気中の窒素を起源とするものと、燃料中の窒素化合物を起源とするものに分けられるが、後者は【 12 】NOと呼ばれている。 空気中の窒素を起源とするNOとして、火炎帯下流での窒素の高温酸化によって生成されるものがあり、その反応機構は【 13 】機構と呼ばれている。また、空気中の窒素を起源とするが、炭化水素燃料の火炎帯内において、HCNなどの窒素化合物が関与する反応によって急速に生成されるNOも知られており、これは【 14 】NOと呼ばれている。