令和7年度 問32 化学プロセス

槽の中に直径dp=6.0×10 -5 m、粒子密度ρp=1200 kg/m 3 の粒子のみが懸濁している。粒子の沈降速度up[m/s]は、次式のストークスの式に従うものとする。 up = ((ρp - ρ) g dp 2 ) / (18μ) ここで、 ρ:水の密度 1000 kg/m 3 g:重力加速度 9.8 m/s 2 μ:水の粘度 0.0010 Pa・s である。 深さH=5 mの槽が上端まで水で満たされているとき、水面から3 mの深さまで粒子を沈降させるための時間[s]として、最も近い値はどれか。
0.5 s
700 s
1300 s
1500 s
7600 s
正答
⑤ 7600 s
ストークスの式より沈降速度は u = ((ρp−ρ)gd 2 )/(18μ) ≈ 3.9×10 -4 m/s となります。3 m 沈降する時間は t = 3/u ≈ 7.6×10 3 s なので⑤です。

技術士(化学部門)一次試験の要点まとめ

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