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平成３０年　第4問技術士航空・宇宙

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2025/01/31 08:19

平成３０年　第4問技術士航空・宇宙

地球大気の鉛直構造に関する次の記述の, [ ]に入る語句の組合せとして, 最も適切なものはどれか。なお,圧力,密度,気温,高度,重力加速度の絶対値,気体定数をそれぞれP,ρ,T,z,g,Rと表し,気体の状態方程式をP=ρRTとする。

地球大気の鉛直方向の圧力変化分dPは, 高度変化分dzを用いてdP=-ρgdz と表すことができる。これと状態方程式より, dP=-Pgdz/(RT)と表され, P0が高度0での圧力で, RT/gが高度によらず一定の場合, [a]と表される。この式から,大気の厚さ(圧力が0となる高度)は[b]であることが判る。また,気温Tが高くなると同一の高度の圧力は[c]ことが判る。

　　　a　　　　　　　　　　b　　c
① P(z)=P0(1-gz/(RT))　　無限　高くなる

② P(z)=p0exp(-gz/(RT))　無限　高くなる

③ P(z)=P0 exp(-gz/(RT))　有限　高くなる

④ P(z)=P0 exp(-gz/(RT))　無限　低くなる

⑤ P(z)=P0(1-gz/(RT))　　有限　低くなる

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