大気特論：理論湿り燃焼ガス(2011-10-27)
大気特論 平成23年度 問３は、理論湿り燃焼ガスの問題。得意の計算問題！のはずが、くしゃみと鼻水で、頭がボーッとして、あれ～？湿り燃焼ガス～？どうやるんだっけ～状態。ティッシュを鼻に詰めながら、電卓をたたいて、きれいに0.25と出たときにはホッとしました。
一酸化炭素とメタンの混合ガスの理論湿り燃焼ガス量が8.61m3N／m3Nのとき、混合ガス中の一酸化炭素の割合（体積％）はおよそいくらか。
（１）２３ （２）２５ （３）２７ （４）２９ （５）３１
まず、体積１の一酸化炭素の理論湿り燃焼ガス量を求める。
ＣＯ＋1/2Ｏ2 → ＣＯ2
反応する空気量は 1/2÷0.21＝2.38
理論湿り燃焼ガス量は 2.38－0.5（酸素の体積）＋1（二酸化炭素の体積）＝2.88
同様に、体積１のメタンの理論湿り燃焼ガス量を求める。
ＣＨ４＋２Ｏ2 → ＣＯ2＋２Ｈ2Ｏ
反応する空気量は 2÷0.21＝9.52
理論湿り燃焼ガス量は 9.52－2（酸素の体積）＋3（二酸化炭素と水蒸気の体積）＝10.52
混合ガス中の一酸化炭素の割合をｘとすれば 2.88ｘ＋10.52（１－ｘ）＝8.61 これを解いて ｘ＝0.25 ・・・ （２）
大気特論：（CO2）max (2011-10-28)
大気特論 平成23年度 問４は、（CO2）max の計算。（CO2）max ってなんだよ～！と思いながらもいつもだったら丁寧に考えるはずが、問３同様ヘロヘロ状態で頭が回らず、捨ててしまった涙の１問です。ま、大気特論は合格したからいいものの。
炭素86％、水素14％の組成の灯油の（CO2）max （％）はおよそいくらか。
（１）１２ （２）１３ （３）１４ （４）１５ （５）１６
気体じゃないから、mol で計算しないとな…。
炭素１mol の場合
Ｃ＋Ｏ2→ CO2
必要空気量は1/0.21=4.76mol
乾き燃焼ガス量も 4.76mol （うち１mol がCO2)
水素１mol の場合
Ｈ＋(1/4)Ｏ2→(1/2)Ｈ2Ｏ
必要空気量は (1/4)/0.21=1.19mol
乾き燃焼ガス量は 1.19-(1/4)=0.94mol
炭素86ｇ、水素14ｇを燃やす事を考えて、
炭素は(86/12)mol 水素は14mol
乾き燃焼ガス量は(86/12)×4.76+14×0.94=47.3mol
そのうち、 CO2は(86/12)=7.17mol
したがって、（ CO2）max＝7.17/47.3＝0.15 ・・・ （４）
と相成りました。。。
大規模大気特論：正規形プルームモデルとパスキル拡散幅(2011-11-10)
公害防止管理者試験 大気 このブログで取り上げるたぶん最後の問題(2025年注・まだ続きます)は…
大規模大気特論 平成23年度 問６
煙上昇がない地上発生源から一定の割合で煙が排出されたとき、ｘ＝500 m 風下の地上濃度は、安定度がＢのときはＡのときのおよそ何倍か。
ただし、他の条件は等しく、地上濃度は正規形プルームモデルとパスキル拡散幅で計算するものとする。
プルーム式とパスキル線図を使った問題は平成１８年の問４にもありましたが、プルーム式では、煙軸直下（ｙ＝0）、地上（z＝0）での濃度C0 は、次式のように簡単化されます。
で、さらに地上発生源ということでＨｅ＝０、つまりexpの中身が０で固定されるのでexp(0)＝１ですから、結局
C0 =Ｑ／πｕσyσz となる。
ここで「他の条件は等しく」だからＱ/（π・ｕ）は定数となり、C0 =(定数)／σyσz
安定度Ｂの濃度／安定度Ａの濃度は
σyAσzA／σyBσzB
パスキル線図で、x=500のところを読み取ると
σyA=100 σzA=100 σyB=80 σzB=50
σyAσzA／σyBσzB ＝１００・１００／（８０・５０）＝2.5 ・・・ (4) ３倍
パスキル線図の読み取りには多少の幅はあるものの、2.5と出てきて３倍を選ばせるか・・・。計算値と選択肢がちょっと離れているのは、あのときと同じパターンですね。ただ、有効数字１ケタとすると、(3)の1．4倍は何なんだ！とつっこまれる余地はあります。
ちなみにこの問題の上にあった問５は、大気の熱的安定度に関する記述について誤りを選ぶ問題でした。そこにこんな選択肢がありました。
(4)安定時のほうが、不安定時より煙の鉛直拡散幅も水平拡散幅も小さい。
これって、パスキル線図の意味がわかっていれば、言っていることが正しいと確認できるのですが・・・。
さらにちなみに問２のこれまた誤りを選ぶ問題で、こんな選択肢がありました。
(5)中立状態のパスキル安定度はＥである。
中立状態のパスキル安定度はＤですね。したがってこれが誤りとして選ぶべき選択肢になりました。
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