出典：建築物衛生管理技術者試験令和6年度(2024年)｜空気環境の調整第46問
問題
次の用語とその単位との組合せとして、誤っているものはどれか。
(1) 比エンタルピー ――― kJ／kg（DA）
(2) 熱伝導率 ――― W／（mK）
(3) 光度 ――― cd
(4) 音圧 ――― W／m2
(5) 密度 ――― kg／m3
ビル管過去問｜熱工学の基礎用語と単位（比エンタルピー熱伝導率など）を解説
この問題は、空気環境の調整で頻出の「物理量と単位」の基本を問う問題です。計算問題ではなくても、単位が正しく結びついているかを見抜けることは、熱工学や空気環境の理解の土台になります。正しい選択肢は、比エンタルピーとkJ／kg（DA）、熱伝導率とW／（mK）、光度とcd、密度とkg／m3の組合せです。誤っているのは、音圧をW／m2としている組合せです。音圧の単位はPaであり、W／m2は音の強さなどに用いられる単位です。したがって、正答は(4)です。
(1) 比エンタルピー ――― kJ／kg（DA）
適切です。比エンタルピーは、単位質量当たりが持つ熱エネルギーを表す量です。空気調和の分野では、湿り空気の状態を扱う際に使われる重要な指標で、乾き空気1kg当たりのエンタルピーとして表すのが基本です。そのため、単位はkJ／kg（DA）となります。ここでのDAはDry Air、つまり乾き空気を意味します。湿り空気線図でもよく使われる表記であり、ビル管では繰り返し出題されやすい知識です。
(2) 熱伝導率 ――― W／（mK）
適切です。熱伝導率は、材料の中を熱がどれだけ伝わりやすいかを示す物性値です。単位時間当たりに、一定の厚さと温度差の条件で、どれだけ熱が移動するかを表すため、単位はW／（mK）となります。熱を通しやすい金属は熱伝導率が大きく、断熱材は小さいという理解が大切です。空調や建築環境の分野では、壁や配管の断熱性能を考える際の基本概念です。
(3) 光度 ――― cd
適切です。光度は、光源がある方向にどれだけ強く光を出しているかを表す量で、SI基本単位の一つであるcd、すなわちカンデラで表されます。照度や光束と混同しやすいですが、光度は光源そのものの方向別の強さを示す量です。たとえば、照度はlx、光束はlmであり、それぞれ意味が異なります。光度とcdの組合せは正しいです。
(4) 音圧 ――― W／m2
不適切です。音圧は、音によって空気中に生じる圧力の変動を表す量であり、単位はPaです。Paは圧力の単位で、N／m2と同じ意味です。これに対してW／m2は、単位面積当たりを通過するエネルギーの割合を示す単位であり、音の強さや音響インテンシティに関係する単位です。つまり、この選択肢は「音圧」と「音の強さ」の単位を取り違えています。名称が似ているため紛らわしいですが、音圧は圧力、W／m2はエネルギー流束に関する単位であると整理すると判別しやすくなります。
(5) 密度 ――― kg／m3
適切です。密度は、単位体積当たりの質量を表す量です。したがって単位はkg／m3になります。空気、水、各種材料の性質を比較する際の基本量であり、温度や圧力によって空気の密度が変化することは、換気や熱計算でも重要です。密度の単位としてkg／m3はもっとも基本的で、正しい組合せです。
この問題で覚えるポイント
比エンタルピーは、乾き空気1kg当たりの熱量として扱い、単位はkJ／kg（DA）です。空調分野では湿り空気線図とセットで覚えることが重要です。 熱伝導率は、材料の熱の伝わりやすさを表す物性値で、単位はW／（mK）です。断熱性能の理解にも直結します。 光度の単位はcdです。光度、光束、照度の違いを整理して覚えることが大切です。光束はlm、照度はlxです。 音圧は圧力なので単位はPaです。N／m2と同じ意味です。一方で、W／m2は音の強さなど、エネルギーの流れに関する単位です。 密度は単位体積当たりの質量であり、単位はkg／m3です。質量、体積、比重などと混同しないことが大切です。 試験では「量の名前は知っているが、単位があいまい」という状態を狙われやすいため、用語と単位を一対で覚えることが正誤判断に直結します。
ひっかけポイント
もっとも典型的なひっかけは、「似た現象を表す別の物理量」の混同です。今回でいえば、音圧と音の強さはどちらも音に関係するため、感覚的に同じものだと思ってしまうと誤ります。 日常用語としての「圧」や「強さ」の印象だけで判断すると危険です。専門的には、音圧は圧力、音の強さは単位面積当たりのエネルギー流束であり、まったく別の量です。 単位を見たときに、「これは圧力の単位か、熱の単位か、光の単位か、エネルギー流束の単位か」と物理的な意味まで確認する癖をつけると、ひっかかりにくくなります。 また、SI基本単位と派生単位の代表例を整理していないと、cdやPaのような基本事項でも迷いやすくなります。単位を丸暗記するだけでなく、何を表す量なのかまで結びつけて覚えることが大切です。
