こんにちは。化工見習いです！
今回は、化学工学技士(基礎)2023年度の解答･解説となります！
少しでも参考になれば嬉しいです！
最後に振り返りをしてますので、ご覧くださいm(__)m
2023年-B-解答
技師基礎2023-B1 技師基礎2023-B2-1 技師基礎2023-B2-2 技師基礎2023-B2-3 技師基礎2023-B3-1 技師基礎2023-B3-2 技師基礎2023-B3-3振り返り
ではここから振り返りをしていきたいと思います！
B1.拡散
この問題は誘導に従って解いていけば問題ないです。ただ、(e)は問題文に合わせて形を変形しなければならないので、面倒です。
B2-1.吸着
(b)Henryの吸着等温式という名前を知らなくても「希薄溶液」というワードや「Henryの法則」からある程度推測することができると思います。
B2-2.ガス透過
(a)単位をそろえるように文字を組み合わせれば導けると思います。ここで出現している透過係数は単位を見る限り、熱伝導度と同じような概念だと思われます。
(d)体積変化速度は、ゴム風船の中と外で圧力が違うため、N2とH2それぞれで体積流入/流出を計算してやる必要があります。
B2-3.熱力学？
(b),(c)問題文に「\(\ P=P_S+P_A\)を満たすように沸点温度が決まる」とあるので、
\(\ P=P_S+P_(p-xylene)\)とすると、\(\ P-P_S=P_(p-xylene)\)となり、図の\(\ P-P_(steam)\)と\(\ P_(p-xylene)\)が交わる点が沸点温度となります。
2)も同様に計算すればOKです。
B3-1.プロセス制御工学
(a)熱収支を考えると解けます。ジャケットとの熱交換量\(\ Q\)を流入量側に入れてありますが、これは蓄熱量、特に\(\ \Delta T\)を正とした場合、Qは実際には負の値となり、実質的には流出側に相当します。
また、\(\ CpF(T_F-T_0\)や\(\ CpF(T-T_0\)と\(\ T_0\)という基準の値を適当に入れてあります。
これは何でもいいですし、0 Kということで、書かなくてもいいです。
(f)解答用紙に抜けていますが、ステップ応答はラプラス領域では\(\ r(s)=\frac{1}{s}\)と表せます。
(h)「ジャケットの温度は直接動かせない」と問題中にあるのでおそらく操作変数ではないかと思います。
(j)調べると、カスケード制御っぽいです。
B3-2.反応工学
B問題の中では、これが一番簡単だと思います。
(a)CSTRにおける、空間時間と反応率、反応速度、反応器体積、原料流入量の関係式を理解しておく必要があります。これができれば後の問題も全て解くことができますが、逆に(a)で躓くと、全て解けません。
B3-3.伝熱工学
これが個人的にはB問題の中で一番難しかったです。
(a), (b), (c)代表長さを「直径(0.02m)」とするか「円柱長さ(0.3m)」とするかで、答えが2手に分かれます。
どちらにするか悩みましたが、わざわざ円柱の問題なので、今回の解答は「直径」を採用しました。
(c)直径を採用したうえで、伝熱面積を側面だけにするか、円柱上下面の円の面積を含むかで悩みました。
結局、グラスホフ数をそのままに、2種の面積を求めましたが、ぴったりと選択肢にあるのが前者だったため、前者を採用しました。ただ、円柱上下面に対するグラスホフ数はまた別の値になって、側面だけの15.7 Wよりも大きくなるはずだから、答えは「16.6 W」という主張もありそうだとは思いました。結論分かりません。
(g)無次元化です。多分対策している方は少ないと思うので、これを見てB3-2を選択しなおすことをおすすめします。
感想
今回も最後まで見ていただきありがとうございました！
個人的には、B3-3伝熱の問題が難しかったかなと思います。反応工学が同じくらい難しければ、結構失点していたかもしれません。。
こちらは去年僕が受験した化学工学技士（基礎）の結果です👇気になる方は見ていってください！
2023年度-A問題の解答・解説はこちら👇
2022年度-A問題の解答・解説はこちら👇
2022年度-B問題の解答･解説はこちら👇
2021年度解答･解説はこちら👇
2019年度の解答･解説はこちら👇
2018年度の解答･解説はこちら👇
2017年度の解答･解説はこちら👇
コメント