流体工学


 @ 環境工学には、

   (イ)水  質
   (ロ)水の性質
   (ハ)流体力学
   などがある。この分野も毎年1〜2問題出題されています。

 A 水 質
   (1) 水はペーハーが pH < 7 であれば酸性、pH = 7 であれば中性、pH > 7 であれば
	 アルカリ性を示す。(中性の水では水中に電解しているHとOH
	 の数が等しく、Hが多ければ酸性、OHが多ければ
	 アルカリ性)(蒸留水は、中性)
   (2) 酸性の溶液を中性の水で薄めるときは、概算的に、薄める倍数が10以上
     の場合は、pHの値をmだけ中性に近づけるには、約10倍の
     中性水が必要です。(例えば、pH=4の硫酸水溶液をpH=6にするには、
	 蒸留水で約100倍に薄めればよい。)
   (3) ノルマルヘキサン抽出物質は、排水中の動植物油・鉱物油などの比較的
     揮発しにくい油状物質で排水管を詰まらせる原因となる。
     (ノルマルヘキサン抽出物質は、脂肪族炭化水素に属する溶媒で
     ノルマルヘキサンによって抽出される。
   (4) 湖沼、海域等の閉鎖性水域における富栄養化は、アオコや赤潮の異常発生
     を生じる。(富栄養化の主なる物質は窒素やりんである。)
   (5) BODとは、1gの水を20゚Cで 5 日間放置した時、その間に好気性微生物
	 が有機物の分解に必要とする酸素の量。(生物化学的酸素要求量ともいう。)
 B 水の性質
   (1) 液体の動粘性係数は、温度が高くなると減少し、気体の動粘性係数は、温度
	 が高くなると増加する。(動粘性係数とは、流体運動が粘性のほか密度の
	 影響も受けるので、粘性係数を密度でわった値。単位はm/s)
   (2) 水は非圧縮性流体で、密度は1気圧のとき約 4゚C の時最大で 1.0kg/g
   (3) 空気の水への溶解度は、水温の上昇とともに減少する。(つまり、水温が
	 上昇すれば空気の残存量がすくなくなる。)
	  また、水温が一定であれば、空気圧に比例する。
 C 流体力学
   流体力学は別ページで説明します。

	*1 pHは、[H]の値の逆数の対数をとって、中性・酸性・
	   アルカリ性の強弱を表す指標です。
  
	*2 粘性:運動している流体には、分子の混合および分子間の引力が
	   流体相互間または流体と固体の間に生じ、流体の運動を妨げる
	   抵抗力(せん断力・摩擦応力)が働く。この力を粘性という。そういう
	   意味では、大義的にいうと流体・気体が動くときはこの粘性が作用する。