建築物環境衛生管理技術者（ビル管理士） 過去問
第51回（令和3年度（2021年））
問57 (空気環境の調整 問57)

選ぶべき組合せはアとエです。
粒径が大きくなるほど、終末沈降速度（ア）と粒子が気体から受ける抵抗力（エ）は大きくなります。一方、拡散係数（イ）は小さくなり、気流に平行な垂直面への沈着速度（ウ）は一般に小さくなります。

ア：終末沈降速度
　粒子が空気中を落ちるとき、最終的に一定の速さになります。これが終末沈降速度です。粒径が大きいほど重さ（体積∝直径³）が増えるため、空気の抵抗とつり合う速さは大きくなります（ストークス領域ではおおむね直径²に比例）。

イ：拡散係数
　ブラウン運動による拡散のしやすさを表します。粒径が大きいほど動きが鈍くなるため、拡散係数は小さくなります（おおむね直径に反比例のイメージ）。

ウ：気流に平行な垂直面への沈着速度
　壁面に平行に風が流れている状況では、沈着の主役は拡散です（重力は面と平行方向に働くため寄与が小さい）。粒径が大きくなると拡散係数が下がるので、沈着速度は小さくなるのが一般的です。

エ：粒子が気体から受ける抵抗力
　粒子が空気と相対運動すると抵抗力（抗力）を受けます。これは主に見かけの断面積（∝直径²）や速度に応じて増えるため、粒径が大きいほど抵抗力は大きくなります（終末沈降時でも、重さが増える分だけ抗力も増大します）。

正解は、「ア と エ」です。

この問題は、浮遊粒子（エアロゾル）の動力学的性質に関するものです。

粒径が大きくなると、粒子は重くなり、

慣性も増し、空気抵抗も大きくなります。

一方、ブラウン運動による拡散は粒径が小さいほど活発であり、

粒径が大きくなると急激に低下します。

したがって、粒径増大とともに数値が大きくなるのは、

「終末沈降速度（ア）」と「抵抗力（エ）」です。