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又は式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.b×$10^c$】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。なお、円周率$\pi$は3.14とする。(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])、【 1 】、熱力学温度(ケルビン[K])、光度(カンデラ[cd])及び物質量(モル[mol])の7個を基本単位としている。力やエネルギーなどの単位は基本単位にはなく、前述の7個の基本単位のうちのいくつかを組み合わせて表されるので、組立単位と呼ばれている。 LEDや液晶プロジェクタの明るさを示すのに用いられるルーメン[lm]は組立単位であり、「光度1cdの均一な点光源から単位立体角1ステラジアンの中に放出する光束が1lm」と定義される。したがって、点光源から全ての方向(立体角4$\pi$の全球方向)に一様に放出された光束の総和が3000lmの場合、点光源の光度は × 10[cd]である。

(2) 気候変動枠組条約締約国会議(Conference of the Parties: COP)は1995年から毎年開催され、2018年には24回目の会議(COP24)が開催されている。この間、地球温暖化問題への取り組みの第一歩として京都議定書が採択されたのは【 2 】であり、先進国を中心とした締約国に対し温室効果ガス排出量の削減が義務付けられた。その後、途上国を含む新たな枠組みとしてパリ協定が採択されたのは【 3 】であり、各国は5年ごとに温室効果ガス排出削減目標を提出することとなっている。なお、気候変動に関連する科学的知見を調査及び評価し、定期的に評価報告書にまとめている組織として【 4 】があり、現在第5次評価報告書までが公表されている。

(3) 我が国の自動車の主な動力源としては、従来はガソリンエンジンとディーゼルエンジン、そして業務用車などの一部でガスエンジンの3種類が使用されてきた。ガソリンエンジンとディーゼルエンジンの機構上の顕著な違いは【 5 】装置の有無である。 一方、最近では電動機を主な動力源とする自動車も増え、その主電源として【 6 】電池のみを搭載するものや、水素を用いて発電する【 7 】電池を搭載するものなどがある。

(4) 高温熱源と低温熱源の間で作動して動力を生み出す熱機関に対し、外部から動力を加えて低温熱源から高温熱源に熱を移動させるのがヒートポンプである。ヒートポンプの性能指標は通常【 8 】と呼ばれ、その理論サイクルを逆カルノーサイクルとみなすと、高温熱源の熱力学温度が$T_h$、低温熱源の熱力学温度が$T_c$のとき、その値は式【 9 】で計算される。