熱力学第１法則
熱力学第１法則は、系の内部エネルギー変化を含めた、一般化されたエネルギー保存則です。
ある系とその周囲との間には、次の2つの形態のエネルギー伝達があります。
1) 系になされる仕事
仕事の大きさを W と書き、系が周囲に仕事をするとき W を正とし、系に仕事をされるとき負とします。仕事は、圧縮したり膨張させるなど巨視的なレベルでエネルギーを伝達します。
2) 系への熱の流れ
伝達される熱量を Q と書き、系が熱を吸収するとき Q を正とし、熱を失うとき負とします。熱の流れは、微視的な分子運動を通じてエネルギーを伝えます。
系が熱量 Q を吸収し、外部に仕事 W をするとき、Q - W を系の内部エネルギー変化と呼びます。熱を吸収し、外部に仕事をする以前の内部エネルギーの初期状態を Ui と書き、最終状態を Uf と書けば、内部エネルギーの変化 DU = Uf － Ui は次の式で書くことができます。
DU = Uf － Ui = Q - W (1)
方程式(1)は熱力学の第１法則として知られています。
系の内部エネルギーとは、系を構成する分子の運動エネルギーとポテンシャルエネルギーの総和です。微視的レベルでのエネルギー伝達である熱と、巨視的なエネルギー伝達である仕事とによって、系に内部エネルギーの変化が起きます。従って、微視的なスケールでは、熱と仕事との間には実質的な違いは無いことがわかります。
内部エネルギー変化 DU は、系の初期状態から最終状態への変化の経路には依存しません。このような量を状態量と呼びます。
これに対して、系がある状態にあるとき、Q や W はその状態に固有ではありません。変化の経路が決まれば、これらの量を測定することができます。Q や W は経路に依存しますが、Q - W は経路とは独立なのです。
3.2 孤立系の内部エネルギー
周囲となんの相互作用をしない系を孤立系と呼びます。孤立系には熱の伝達もなく、また仕事をされることもないので、内部エネルギー変化はDU = 0 です。すなわち、孤立系の内部エネルギーは一定です。
3.3 サイクル
初期状態と最終状態が同じ状態である過程を循環過程もしくはサイクルと呼びます。サイクルでは DU = Uf － Ui = 0、従って Q = W が成り立ちます。系が吸収した熱量の分だけ外界に仕事をするということです。吸収した熱をもとに力学的な仕事をする装置を熱機関と呼びます。サイクルは熱機関を熱力学的に記述する上で重要な役割を果たします。
3.4 断熱過程
系に熱の出入りが無い過程、すなわち Q = 0 である過程を断熱過程と呼びます。熱力学第１法則により次の関係が成り立ちます。
DU = - W (2)
断熱過程は、系を断熱材のようなものを用いて熱的に絶縁したり、系を急速に圧縮・膨張させることによって起きます。
そういえば合格発表あったんだよね
合格した人は書留来てる頃かな？？
おめでとうございます
さあがんばろ！
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ガス事業法の自主保安の考え方及びこれに基づいて同法がガス事業者に課している義務について述べよ。
【解答例】
１．自主保安の考え方について
ガス事業法における自主保安の考え方は、ガス事業者が自主保安体制を確立し、自己責任による安全性確認を行うことで、ガス工作物を技術上の基準に適合するよう維持し、消費機器を技術上の基準に適合しているか調査・通知すること等を行って、公共の安全の確保及び公害の防止を図ることである。
また、ガス事業者の自主保安への取組を担保し、かつこれを促進する観点から、国による立入検査、報告徴収、改善命令等の事後規制を機動的・効果的に発動する。
自主保安の考え方の概要は以下の通り。
(1)自主保安体制の確立
自主保安体制は、ガス工作物、消費機器に対する安全確保の基本であり、保安業務の骨格を定める保安規程と保安確保の要であるガス主任技術者により確立する。
(2)ガス事業者の自己責任による安全の確保
安全の確保についての国の関与は最低限にされている。保安及びガスの円滑な供給の確保の観点から、自己責任による安全の確保は特に重要なガス工作物に対して、ガス工作物の設置又は変更の事前届出、工事計画及び工事計画の変更の事前届出、使用前自主検査、認定ガス工作物検査機関(第３者機関)が行う使用前検査、定期自主検査等を行うことである。
(3)ガス工作物の技術基準適合維持
ガス事業者は、ガス工作物を技術上の基準に適合するように維持する。
技術基準は、新技術・新材料あるいは、ＪＩＳ、国際規格等の迅速な採用を可能とするため、従来、安全性の水準を具体的な数値・構造等の仕様により規定していた技術基準を、求められる性能（技術的要件）を規定する「性能規定化」がなされている。
これにより、満たすべき安全性能の水準を維持しつつ、これを達成する手段の多様性を確保することにより、材料選択等の自由度の向上によるコスト削減と同時に安全水準の維持向上を図る。
技術基準を満たす具体的な技術内容は、解釈例で示されている。しかし、技術基準に定める性能は、解釈例に限定されるものではなく、技術基準に照らして十分な保安水準の確保が達成できる性能があれば、技術基準に適合するものと判断される。
(4)消費機器に関する周知及び調査
ガス事業者は消費機器が技
ガス導管の漏えい予防対策について、経年本支管を中心に述べよ。
【解答例】
導管の維持管理のためには、漏えいの予防対策が必要であり、
日常業務の中から対策を行い、事故の発生を未然に防止する必要がある。
このため、法定の検査以外にも、計画的な導管入取替の促進、他工事情報の事前収集・管理、
地盤沈下等の点検の推進、新工法の採用等を積極的に進めていくことが重要である。
本支管等の維持管理にあたっては、地点群ごとの管理用の導管図（導管等埋設図）や
台帳（バルブ、整圧器、外部電源装置等）の整備を行う。
また、本支管の漏えい予防対策に活用するための設備情報(管種、口径、圧力、埋設年等)、
故障情報（漏えい形態、原因等）、管体調査情報(腐食の程度等)の整備も重要である。
本支管からの漏えいは、色々な原因（材料不備・劣化、不完全な施工、地盤変動、
地震・車両・他工事等による荷重、腐食等）により発生するため、
その形態も様々なものがある(亀裂・折損、管体・継手のゆるみ等)。
一方、工法(入れ取替、更生修理等)毎にその予防効果も異なることから、
漏えい予防対策を実施する際には、本支管の形態、漏えいに発生状況等の要素を考慮し、
実態に応じた効果的な方法を選択する発用がある。
＜漏えい予防対策＞
（１） 計画の作成
設備情報等及び予想される漏えい形態等を考慮し、本支管の対策優先順位付け等の計画を作成し、
これに基づき対策を実施する必要がある。
優先順位付けは、本支管を地点群毎に設備状況に基づき分類する。
また、優先順位付けの項目として、埋設環境、埋設道路別、管体調査結果、漏えい履歴等がある。
(２)漏えい防止工法の選定
予想される形態の漏えいを効果的に予防できる工法を選定する必要がある。
本支管の漏えいを予防する工法としては、入替、継手修理、更生修理工法、電気防食等がある。
これらは、工法毎に路線の予防効果、施工性及び経済性が異なるので、路線毎に最適な工法を用いる。
＜経年管の入替工法＞
・管蕗全長にわたり掘削し、既設本支管をＰＥ管等の新管に取り替える工法（入取替）
・既存パイプにＰＥ管等を挿入する工法（インサーション工法）
・旧管を破壊しながら新管を引き込む工法
また、ガス事業者の自主保安への取組を担保し、かつこれを促進する観点から、国による立入検査、報告徴収、改善命令等の事後規制を機動的・効果的に発動する。
自主保安の考え方の概要は以下の通り。
(1)自主保安体制の確立
自主保安体制は、ガス工作物、消費機器に対する安全確保の基本であり、保安業務の骨格を定める保安規程と保安確保の要であるガス主任技術者により確立する。
(2)ガス事業者の自己責任による安全の確保
安全の確保についての国の関与は最低限にされている。保安及びガスの円滑な供給の確保の観点から、自己責任による安全の確保は特に重要なガス工作物に対して、ガス工作物の設置又は変更の事前届出、工事計画及び工事計画の変更の事前届出、使用前自主検査、認定ガス工作物検査機関(第３者機関)が行う使用前検査、定期自主検査等を行うことである。
(3)ガス工作物の技術基準適合維持
ガス事業者は、ガス工作物を技術上の基準に適合するように維持する。
技術基準は、新技術・新材料あるいは、ＪＩＳ、国際規格等の迅速な採用を可能とするため、従来、安全性の水準を具体的な数値・構造等の仕様により規定していた技術基準を、求められる性能（技術的要件）を規定する「性能規定化」がなされている。
これにより、満たすべき安全性能の水準を維持しつつ、これを達成する手段の多様性を確保することにより、材料選択等の自由度の向上によるコスト削減と同時に安全水準の維持向上を図る。
技術基準を満たす具体的な技術内容は、解釈例で示されている。しかし、技術基準に定める性能は、解釈例に限定されるものではなく、技術基準に照らして十分な保安水準の確保が達成できる性能があれば、技術基準に適合するものと判断される。
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酸素濃度計により作業場所の空気中の酸素濃度が、１８％以上であることを確認すること。
酸素濃度が18％未満の場合は、送風機等で換気を行った後作業にかかるとともに作業中は換気を中断してはならない。
酸素欠乏危険作業主任者を選任しなければならない。
（×特定化学物質等作業主任者）
換気を行っても酸素濃度が１８%以上にならない場合は立ち入ってはならない。
酸素濃度の測定は作業を開始する前に行い、測定結果は３年間保存しなければならない。
異常時に直ちに応急措置及び通報が出来るように作業は２人以上で行う。