【完全解説】化学工学技士(基礎)2023 B問題 解答・解説|途中式付き

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こんにちは。化工にきです

本記事では化学工学技師(基礎)2023年度B問題についての解説を行っています。

きるだけ途中式や考え方を省略せずにまとめました。受験者や化学工学を学ばれる方の手助けとなれれば幸いです。

あくまでも解答例になりますが参考にしてみてください!

他年度の化学工学技師(基礎)解説 (A問題、B問題)はこちら⬇️にあります。(順次追加予定)

※本記事では学習目的で化学工学技師(基礎)の解説を行なっているので、過去の問題の原文は化学工学会公式サイトよりご確認ください。

目次

B1

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ポイント解説

(e)は問題では対数平均から求めるように誘導されていますが以下のように積分計算で$N_{AZ}$を求めることも可能です。

xA0xAdxAxA1=z0zNAzCDdz\int_{x_{A0}}^{x_A} \frac{dx_A}{x_A – 1} = \int_{z_0}^{z} \frac{-N_{Az}}{CD}\,dz
NAz=CDzz0ln|xA1xA01|N_{Az} = -\frac{CD}{z-z_0} \ln\left|\frac{x_A-1}{x_{A0}-1}\right|

B2-1

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ポイント解説

希薄条件ではラングミュア式が直線化しヘンリー式の形になります。

また、各段階での濃度は吸着等温式と物質収支式の連立から求められます。

B2-2

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ポイント解説

体積減少速度については気体の状態方程式を用いて計算を行いましょう。

B2-3

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ポイント解説

(b) 沸騰のタイミングは(外圧)=(蒸気圧)です。

(f) mesityleneはp-xyleneよりも蒸気圧が低い曲線なので同じ全圧を満たすためにはより多くの蒸気が必要→$P_{S}$を大きくしなければならないので温度を上げる必要があります。

B3-1

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ポイント解説

定常式で定数項を消して偏差方程式を作りラプラス変換をする流れになっています。

B3-2

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ポイント解説

連続層型反応器(CSTR)の物質収支式から得られる式は必ず導けるようにしましょう。

この問題がB3の中で最も解きやすいと思います。

B3-3

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ポイント解説

B3-3は全体を通して凄まじい計算量なので丁寧に計算したいところです。(選ぶ人はあまりいないと思いますが笑)

(g), (h)はよくわからなかったのでGoogle先生に解答してもらいました。

(g)は粘性拡散項の係数であり$Re^{-1}$, (h)は浮力項の係数で$\dfrac{Gr}{Re^2}$はRichardson数の形だそうです。

まとめ

最後まで閲覧していただきありがとうございました。

B問題はB1以外選択することが可能なので簡単な問題や得意な分野の問題を選びたいところです。

個人的にはB3-3は選びたくないですね。😅

2023年度のA問題の解答やその他の年度の解答については以下のリンクからご覧いただけるのでぜひご活用ください。

また、解答間違いや質問等あれば気軽にご連絡ください。

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プロフィール

大学4年の化工ニキです。(大学院進学予定)

GPA 3.3,危険物取扱者(甲種),化学工学技士(基礎)取得済み

就活が怖い😭

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