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危険物乙4で多くの文系受験者がつまずくのが「基礎的な物理学及び化学」の科目です。高校の理科をしっかり学んでいない人にとっては、見慣れない用語や概念が並んでいて取り組みにくく感じるかもしれません。
しかし安心してください。物理・化学は10問中6問(60%)正解すれば合格ラインです。全問正解を目指す必要はなく、頻出テーマに絞って学習すれば文系でも十分に突破できます。
物理・化学で出題される7つのテーマ
危険物乙4の物理・化学は、以下のテーマから繰り返し出題されます。
| テーマ | 出題頻度 | 難易度 |
|---|---|---|
| 燃焼の3要素 | 高 | 低 |
| 引火点と発火点の違い | 高 | 中 |
| 燃焼範囲 | 高 | 中 |
| 蒸気比重・液比重 | 高 | 中 |
| 静電気の発生と防止 | 高 | 中 |
| 熱の伝わり方(伝導・対流・放射) | 中 | 低 |
| 酸化と還元 | 中 | 中 |
このうち「燃焼の3要素」「熱の伝わり方」は覚えるだけで得点できるテーマです。まずここから始めましょう。
テーマ別 わかりやすい解説
1. 燃焼の3要素
**「燃焼の三角形」**として知られる基本中の基本です。
燃焼(火が燃える)には以下の3つが同時に必要です。
| 要素 | 具体例 |
|---|---|
| 可燃物 | ガソリン・灯油・紙 |
| 酸素(支燃物) | 空気中の酸素 |
| 点火源(熱源) | 火花・炎・高温面 |
消火の方法は、この3要素のうち1つを除くことです。
- 可燃物を除く → 除去消火(燃えているものを取り除く)
- 酸素を遮断する → 窒息消火(泡・CO2で覆う)
- 冷やして点火源をなくす → 冷却消火(水をかける)
2. 引火点と発火点の違い
最も混同されやすいポイントです。
| 引火点 | 発火点 | |
|---|---|---|
| 点火源 | 必要 | 不要 |
| 現象 | 点火源を近づけると燃える | 自然に発火する |
| イメージ | ライターで火をつける | 自然に燃え始める |
覚え方:「引火点」には「引く(近づける)」という意味が入っています。点火源を「引いて(近づけて)」燃える温度が引火点。
主な数値(試験によく出る):
| 物質 | 引火点 |
|---|---|
| ガソリン | -40℃以下(非常に低い) |
| 灯油 | 40〜60℃ |
| 軽油 | 45〜70℃ |
| 重油 | 70℃以上 |
3. 燃焼範囲(爆発限界)
燃焼範囲とは、空気中の可燃性蒸気の濃度(vol%)が、点火により燃焼・爆発する「範囲」のことです。
不燃 | 燃焼下限値 〜〜〜 燃焼上限値 | 不燃
(薄すぎ) 【爆発危険域】 (濃すぎ)
覚えるべきポイント
- 燃焼範囲の下限値が低いほど引火の危険性が高い
- 燃焼範囲が広いほど危険性が高い
- 上限値を超えると酸素不足で燃焼しない
ガソリンの燃焼範囲は1.4〜7.6 vol%。下限値が低く、少量の蒸気でも爆発の危険があります。
4. 蒸気比重と液比重
「比重」は「密度を基準物質と比較した数値」です。
蒸気比重:空気(=1)と比べた気体の重さ
第4類危険物の蒸気比重はすべて1より大きい(空気より重い)です。そのため蒸気は床面・低所に溜まります。
液比重:水(=1)と比べた液体の重さ
ほとんどの第4類危険物は液比重が1より小さい(水より軽い)。水面に浮くため、水消火が危険な理由になります。
例外:二硫化炭素は液比重が1.26(水より重い)
5. 静電気の発生と防止
液体危険物をパイプや容器に流すと静電気が発生します。この静電気の放電火花が引火源になります。
静電気が発生しやすい条件
- 液体の流速が速い
- 湿度が低い(乾燥している)
- 絶縁体(プラスチック等)に触れている
防止対策
| 対策 | 内容 |
|---|---|
| 接地(アース) | 設備を地面に電気的に接続する |
| 流速制御 | 流速を遅くする(1 m/s以下推奨) |
| 帯電防止服 | 専用の作業服・靴を着用する |
| 高湿度管理 | 湿度を高く保つ |
「流速を速くする」が防止策として出題されることがありますが、これは誤りです。流速が速いほど静電気が発生しやすくなります。
6. 熱の伝わり方
3種類を区別して覚えます。
| 種類 | 仕組み | 例 |
|---|---|---|
| 伝導 | 固体内を熱が直接伝わる | 鉄棒の片端を熱すると反対側も熱くなる |
| 対流 | 流体(気体・液体)が動いて熱を運ぶ | 暖房をつけると部屋全体が暖かくなる |
| 放射(輻射) | 電磁波として熱が伝わる | 太陽の熱が地球に届く |
7. 酸化と還元
- 酸化:物質が酸素と結びつく(または電子を失う)反応
- 還元:物質が酸素を失う(または電子を得る)反応
- 燃焼:可燃物が急速に酸化する反応(熱と光を放出)
酸化と還元は必ず同時に起こるという原則も重要です。
文系向け学習戦略
「完璧に理解しなくていい」という割り切り
物理・化学の問題は10問。そのうち6問(60%)取れば合格です。全問正解を目指す必要はありません。
おすすめの戦略は、難しい計算問題や複雑な化学理論よりも、用語の定義と特徴を正確に覚えることに集中することです。
7テーマを1つずつマスターする
上記7テーマをひとつずつ「言葉で説明できるレベル」まで理解します。1テーマ当たり30〜60分で十分です。
過去問で繰り返し確認する
7テーマを一通り学習したら、過去問・予想問題で繰り返し演習します。「言葉の定義を問う問題」パターンに慣れることが重要です。
まとめ
- 物理・化学は10問中6問(60%)取れば合格
- 頻出7テーマに絞って学習する:燃焼・引火点・燃焼範囲・比重・静電気・熱伝達・酸化還元
- 「完璧な理解」ではなく**「定義を正確に覚える」**ことを優先する
- 文系でも十分突破できる科目なので、苦手意識を持たないことが大切
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監修・執筆
setsucan 編集部
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