一級ボイラー技士 燃料及び燃焼 練習問題 第49問: 煙突の高さが40 m、外気の密度が1.25 kg/m³、煙突内ガスの平均密度が0.80 kg/m³のとき、この煙突の自然通風力（理論通風力）として最も近い値はど

正解: 2. 約176 Pa

自然通風力（理論通風力）Z は、煙突内外のガスの密度差による浮力から Z = (ρa − ρg) × g × H で求められます（ρa：外気の密度、ρg：煙突内ガスの平均密度、g：重力加速度、H：煙突高さ）。数値を代入すると、Z = (1.25 − 0.80) × 9.8 × 40 = 0.45 × 9.8 × 40 = 176.4 Pa となり、最も近い値は約176 Paで選択肢2が正解です。選択肢5の約88 Paは高さを半分（20 m）として計算した場合などに相当する誤答、選択肢4の約353 Paは正解の約2倍で密度差の取り方を誤った場合の値です。選択肢1・3に対応する正しい計算過程はありません。この式から、煙突が高いほど、また煙突内ガスの温度が高い（密度が小さい）ほど通風力が大きくなることが分かります。なお、実際に炉内の通風に利用できる力は、煙突内壁の摩擦抵抗やガスの放熱による温度低下があるため、この理論値より小さくなります。

関連キーワード: 自然通風力・煙突・密度差・通風計算・理論通風力