問題 2

次の各文章の【1】～【9】の中に入れるべき最も適切な字句、数値又は記述をそれぞれの解答群から選び、その記号を答えよ。 また、【A a.bc×10^d】に当てはまる数値を計算し、その結果を答えよ。ただし、解答は解答すべき数値の最小位の一つ下の位で四捨五入すること。(配点計50点) (1) 国際単位系(SI)では、長さ(メートル[m])、質量(キログラム[kg])、時間(秒[s])、電流(アンペア[A])、【 1 】、光度(カンデラ[cd])及び物質量(モル[mol])の7つを基本単位としている。 これに対し、例えば単位時間当たりの仕事すなわち仕事率の単位であるワット[W]は、前述の7つの基本単位のうちのいくつかを組み合わせて[kg·m²/s³]と表されるので、組立単位と呼ばれる。 クレーンが質量1000kgの物体を10s間で地表から鉛直方向に15m持ち上げたとすると、このクレーンのこの間の平均的な仕事率は × 10[W]である。ここで重力の加速度を9.8 m/s²とする。

(2) 地球に到達する太陽からの放射エネルギーは、大気圏の外側で太陽光線に垂直な単位面積当たり単位時間当たりに約【 2 】[kW/m²]である。この太陽からの放射エネルギーと大気と地表面の作用で生じる温室効果において、主に関与する気体は二酸化炭素と水蒸気である。これらの気体は熱ふく射のうちの【 3 】の波長域に比較的強い吸収帯を有しており、それが温室効果の原因となる。二酸化炭素と水蒸気が温室効果(温度上昇)に及ぼしている影響の大きさを比べると、【 4 】。

(3) 化石燃料の燃焼利用などに伴う大気中の二酸化炭素濃度の増加を抑制するために、水素を利用した発電設備や熱機関が注目されている。化石燃料は、自然界から直接人類に渡るエネルギーであることから、【 5 】エネルギーと呼ばれるが、それに対して水素は電気などと同様【 6 】エネルギーと呼ばれるように、自然界から直接得ることはできないので、まずその取得過程が重要である。水の電気分解などによる場合には、取得過程における二酸化炭素排出を極力抑制する視点から、電力源として【 7 】エネルギーや原子力エネルギーを利用することが効果的である。 ただし、化石燃料を利用する場合でも、そこから化学的に【 8 】して得た水素を用いるシステムで発電を高効率の【 9 】電池などにより行い、またシステム中で発生した熱エネルギーを有効に利用できれば、結果として二酸化炭素の排出抑制効果が期待できる。