移動現象論II（担当金原）一般目標：諸現象の定式化定式化した結果の活用法実装置、実現象への適用個別目標：物質移動現象の理解物質移動現象の定式化解析法の取得オフィース・アワー：随時物質工学1号館218室（不在も多い） Webページ： http://cheme.eng.shizuoka.ac.jp/ ~kimbaralab/index.html 大学院入試科目：移動現象論範囲：流動、伝熱、物質移動日程（休講無し） 1． 2． 3． 4． 5． 6． 7． 8． 9． 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 10月 3日 24章 10月 17日 24章 10月 24日 24章 10月 31日 24章 11月 7日 25章 11月 14日 25章 11月 21日 25章 11月 28日中間試験 12月 5日 25章 12月 12日 26章 12月 19日 26章 1月 16日 27章 1月 23日 27章 1月 30日 28章 2月 6日 28章試験期間中期末試験ホチキス（ノリ付け不可）レポートの書き方左右上下に 25mmのマージン 25mm 科目名課題名氏名、学籍番号提出日レポート（宿題）：鉛筆不可演習、ミニテスト：鉛筆可 25mm 25mm 綺麗な字で丁寧に A4縦 25mm 授業に関する諸注意ー１ ◆毎回A4のレポート用紙、ホチキス等持参（ミニテスト、演習実施） ◆時間外提出物も受け取るが授業は欠席、遅刻扱い（正当な理由がある場合は正規の手続き） ◆遅刻者は授業中指します ◆答案、レポート等の提出物はJABEEの審査資料のため返却しない（コピーを取ること）授業に関する諸注意ー２ ◆講義範囲：chap.24～28： p.398～550 ◆予習、復習必須（教科書は予習、復習等独習のため） ◆授業資料：webに掲載 idougen2 ◆出席点：無し H20 JABEE 卒業生アンケートの結果 Today’s KEYWORDS Molecular diffusion Convective mass transfer Fick’s first law Diffusion coefficient Today’s KEYWORDS Molecular diffusion 分子拡散 Convective mass transfer 対流物質移動 Fick’s first law フィックの第1法則 Diffusion coefficient 拡散係数 Chapter 24 Fundamentals of Mass Transfer 前章まで（流動、熱移動）：1成分系以降：2成分（あるいはそれ以上）系 A成分（砂糖） B成分（水）しきいを取ったら？系内の濃度差を最小にするように成分が移動物質移動（Mass Transfer）コーヒーに角砂糖を入れる・早く溶かすには？系内の濃度差を最小にするように成分が移動物質移動（Mass Transfer）コーヒーに角砂糖を入れる・早く溶かすには？ A. スプーンでかき混ぜる • スプーンでかき混ぜない場合＃遅いが砂糖は溶ける時間さえかければ全部溶ける (Molecular Mass Transfer) • スプーンでかき混ぜる場合＃早く砂糖は溶ける物質移動の促進 (Convective Mass Transfer) • スプーンでかき混ぜない場合＃遅いが砂糖は溶ける時間さえかければ全部溶ける分子拡散 (Molecular Mass Transfer) • スプーンでかき混ぜる場合＃早く砂糖は溶ける物質移動の促進対流物質移動 (Convective Mass Transfer) p.34 移動量の大きさを示すものは？ Fluxの定義は？ Flux、フラックス、流束移動が生じている方向に垂直な面の単位断面積あたり、単位時間に通過する物理量（フラックス）＝（比例定数）×（物理量の勾配）フィックの第1法則分子拡散のみ Mass Transferの原因：濃度差濃度差が無くなった時点で Mass Transferはstop 濃度、速度、fluxの表現法（質量基準 or モル基準）本日のPOINT Tables 24.1 & 24.2 濃度の表現法質量基準 ρA, ρB：密度（質量濃度）定 ω ＝ ρ /ρ ：質量分率 A A 義量 ρ＝ ρA ＋ ρB モル基準 cA, cB：濃度（モル濃度） xA＝ cA /c ：モル分率 (x→y for gas) c＝ cA＋ cB ρA＝ cAMA （MA：分子量）関係式 ωA ＝ xAMA xAMA ＋ xBMB ωA ＋ ωB ＝ 1 xA ＝ ωA/MA ωA/MA ＋ ωB/MB xA ＋ xB ＝ 1 モル濃度Ciと質量濃度ρi 体積V 簡単にするため成分A, Bからなる2成分溶液を考える成分A：分子量 MA [kg/mol]、個数 nA 成分B：分子量 MB [kg/mol]、個数 nB モル数成分A： nA/N [mol] 成分B： nB/N [mol] ただしN [mol-1]はアボガドロ数成分A 成分B モル濃度 CA＝ (nA/N) / V [mol/m3] CB＝ (nB/N) / V [mol/m3] 質量濃度 ρA＝ MA(nA/N) / V [kg/m3] ρB＝ MB(nB/N) / V [kg/m3] モル分率xi 成分iのモル分率xiを次式で定義する xi ＝ ci / ct [-] 成分A, Bのモル分率はそれぞれ xA＝ cA / ct [-] xB＝ cB / ct [-] 一方、各成分のモル濃度の和は全濃度 ct ＝ cA＋ cB したがって、全成分のモル分率の和は1である xA ＋ xB ＝ 1 質量分率ωi 成分iの質量分率ωiを次式で定義する ωi＝ ρi /ρt [-] 分A, Bの質量分率はそれぞれ ωA＝ ρA /ρt [-] ωB＝ ρB /ρt [-] 一方、各成分の質量濃度の和は全濃度 ρt＝ ρA ＋ ρB したがって、全成分の質量分率の和は1である ωA ＋ ω B ＝ 1 質量分率とモル分率の変換成分iの質量濃度ρiとモル濃度ciとの関係は成分A：ρA＝ cAMA 成分B： ρB＝ cBMB （単位） [kg/m3] したがって、質量分率ωiをモル分率xiで表現すれば ωA ＝ ρA / (ρA ＋ ρB) ＝ cAMA / (cAMA ＋ cBMB) ＝ xAMA / (xAMA ＋ xBMB) 逆にモル分率xiは xA ＝(ωA /MA) / (ωA/MA ＋ ωB/MB) 次回（10月17日） • 今日の復習をしておくこと • p. 399からp. 404の式(24-16)まで読んでくること