H29年 ばいじん・粉じん特論 問4解説

電気集じん装置内で、クーロン力とガスの粘性力が釣り合う際の粒子の移動速度veを示す式として、正しいものはどれか。ただし、qは粒子の帯電量、Eは電界強度、μはガスの粘度、dpは粒子径、Cmはカニンガムの補正係数である。

 

 

 

 

 

正解 (5)

 解 説    

公式として覚えていれば、即決で選択肢(5)が正しいとわかるのですが、そうでない場合は選択肢同士を比較することになります。

どのパラメータから考えても構いませんが、E(電界強度)あたりが考えやすいと思います。電界強度が大きければ大きいほど、帯電粒子はその影響を受けて大きく移動するため、Eが分母にある(1)、(2)、(3)は間違いで、(4)と(5)の2択に絞ることができます。

また、(4)と(5)を比較すると、その違いは、移動速度(ve)が粒子径(dp)に反比例するのか、それとも粒子径(dp)の2乗に反比例するのかは直感的にはわかりづらいので、知識がない場合はここで二者択一の運試しになります。ちなみに、正解は移動速度(ve)が粒子径(dp)に反比例するため、(5)が正解です。

H26年にも同様の問題が出題されているため、この式は知識として覚えておくことが望ましいですが、もし知らない場合でも、上記のように少しでも正答率を上げるためのアプローチをするとよいと思います。

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