問題メタン60 vol%とプロパン40 vol%からなる可燃性混合ガス(可燃成分のみの混合)の爆発(燃焼)下限界を、ルシャトリエの式で求めたい。単独の下限界をメタン5.0 vol%、プロパン2.1 vol%とするとき、混合ガスの下限界 [vol%] に最も近い値を選べ。
- a3.8 vol%
- b3.6 vol%
- c3.2 vol%
- d2.1 vol%
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正解:c. 3.2 vol%
正解は「3.2 vol%」。ルシャトリエの式は L=100/(Σ(Pi/Li)) である。60/5.0+40/2.1=12.0+19.05=31.05 なので、L=100÷31.05≒3.2 vol%となる。「3.8 vol%」は誤り。3.8 vol%は下限界を成分の割合で重み付け平均(0.6×5.0+0.4×2.1)した値で、ルシャトリエの式ではない。「3.6 vol%」は誤り。3.6 vol%は二つの下限界の単純平均((5.0+2.1)/2)であり、混合割合が考慮されていない。「2.1 vol%」は誤り。2.1 vol%は成分のうち低いほうの下限界をそのまま用いた値で、混合の効果を無視している。
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