危険物乙四 基礎的な物理学及び基礎的な化学 問39：密度・比重

正しいのはイ（400kg）です。質量は「体積×密度」で求めます。

液比重0.80は、密度が水の0.80倍＝0.80kg/Lということです（水は1.00kg/L）。

質量 ＝ 体積 × 密度 ＝ 500L × 0.80kg/L ＝ 400kg → 正答イ。

ポイントは、比重をそのまま密度（kg/L）として使えること。液比重が1より小さい（0.80）ので、同じ体積の水（500kg）より軽い400kgになります。水より軽い＝水に浮く、というイメージとも一致します。

密度・比重からの質量計算:

液比重は水（密度1.00kg/L）を基準にした重さの比で、数値は密度（kg/L）と同じ値になります。

• 質量 ＝ 体積 × 密度
• 液比重0.80 → 密度0.80kg/L

計算:

• 質量 ＝ 500L × 0.80kg/L ＝ 400kg（イ＝正）

• ア（0.40kg）: 単位の取り違えによる極端な過小値。
• イ（400kg・正）: 500×0.80＝400。
• ウ（500kg）: 比重を1（水と同じ）として計算した誤り（密度をかけ忘れ）。
• エ（625kg）: 500÷0.80＝625と、掛けるべきところを割った誤り。
• オ（4,000kg）: 桁の取り違え。

引っかけパターン:

• 比重をかけ忘れて体積の数値（500）をそのまま質量にする（ウ）。
• 掛けるべきところを割る（500÷0.80＝625、エ）。

「質量＝体積×密度、比重0.80＝密度0.80kg/L」を固定します。水より軽い（比重＜1）ので質量は500kgより小さくなる、と方向で検算できます。

【理論的背景】

密度は「単位体積あたりの質量」（kg/Lやg/cm³）で、物質固有の値です。比重は、ある物質の密度を基準物質（液体は水、気体は空気）の密度で割った比で、単位のない数値です。水の密度は1.00kg/L（＝1g/cm³）なので、液比重の数値はそのまま密度（kg/L）として使えます。この関係を使うと、体積から質量、質量から体積を簡単に換算できます。

【関係式の整理】

• 密度 ＝ 質量 / 体積
• 質量 ＝ 体積 × 密度
• 体積 ＝ 質量 / 密度
• 液比重 ＝ その液体の密度 / 水の密度（1.00kg/L）→ 数値は密度に等しい

本問:

• 液比重0.80 → 密度0.80kg/L
• 質量 ＝ 500L × 0.80kg/L ＝ 400kg
• 検算: 比重＜1なので水500L（500kg）より軽い→400kgは妥当。

【危険物との接続】

密度・比重の換算は危険物の実務で重要です。

• 指定数量との関係: 指定数量は体積（L）で定められるが、運搬・在庫管理では質量（kg）で扱うこともあり、相互換算が必要。
• 水との浮沈: 液比重＜1の危険物（ガソリン0.65〜0.75、灯油0.8前後、軽油0.85前後）は水に浮く。だから水での消火（棒状注水）は液が浮いて広がり不適。液比重＞1の二硫化炭素（約1.26）は水に沈むため水中保存できる。本問の比重0.80は灯油に近い値で、水に浮く非水溶性液体をイメージできる。
• タンク容量の管理: タンクの貯蔵量（L）から積載質量（kg）を見積もる際に質量＝体積×密度を使う。

【試験での計算ポイント】

1. 質量＝体積×密度。比重0.80＝密度0.80kg/L。

2. 水基準（1.00kg/L）なので、比重の数値をそのままkg/Lとして掛ける。

3. 検算: 比重＜1なら質量は同体積の水より小さい、比重＞1なら大きい。方向で誤り（割り算ミス・桁ミス）を排除する。

本問は 500×0.80＝400kg と一発で出ます。最頻出の誤りは「掛けるべきを割る（625）」「密度をかけ忘れて体積をそのまま質量にする（500）」です。比重と密度が同じ数値になる（水基準）ことを押さえれば、体積⇄質量の換算は確実に解けます。

【各選択肢の発展補足】

• ア（0.40kg・誤）: 単位取り違えの極端な過小値。
• イ（400kg・正）: 500×0.80＝400。
• ウ（500kg・誤）: 密度をかけ忘れ（比重を1とした）。
• エ（625kg・誤）: 割り算した誤り（500÷0.80）。
• オ（4,000kg・誤）: 桁の取り違え。

【根拠】確立した物理学（密度・比重と質量・体積の関係）。

【補足】質量＝体積×密度。液比重0.80＝密度0.80kg/L（水1.00kg/L基準）。本問500×0.80＝400kg。比重＜1の液は水に浮く（ガソリン・灯油等）。