回答

✨ ベストアンサー ✨

_前提として、塩(えん)やら、キレートやら、として、沈殿しないことが条件として必要です。

_0.24[wt%] は、溶液の濃度ですから、単位時間 1[hr] を考えて、溶液の質量と、溶質の質量と、を、考えれば良いのです。

_①:単位時間 1[hr] 当たりの溶質の質量は幾つですか?
_ここでは、重力加速度は一定で、重量と質量とは、誤差範囲で一定とします。単位時間 1[hr] 当たりの質量流量で、単位を添えて返信して下さい。
_②:単位時間 1[hr] 当たりの溶液の質量は幾つですか?
_ここでは、川の水の密度は、近似的に 1.0[g/cm³] と考えます。単位時間 1[hr] 当たりの質量流量で、単位を添えて返信して下さい。

_①②を返信して下さい。

ティティ

①1.2kg/min ×60min/h=72kg/h
15/100 ×72kg/h=10.8kg/h

②72kg/h-10.8kg/h=61.2kg/h
61.2kg/h×1.0×10-³kg/cm³×1000cm³/L= 61.2kg/(L・h)

でしょうか……。すごく自信の無い答えです……。

ぺんぎん

_『0.24[wt%] は、溶液の濃度ですから、単位時間 1[hr] を考えて、溶液の質量と、溶質の質量と、を、考えれば良いのです。』→0.24[wt%] は川(下流)全体の濃度です。
_それに対して、15[wt%] はトレーサー溶液の濃度です。
_設問文、及び、ぺんぎん が尋ねているのは、川の濃度です。[wt%] なので、単位は①と揃える必要があります。
_ティティさんの②の回答10.8[kg/h]は、トレーサー溶液の、しかも、溶液ではなく、溶媒の質量流量です。
_②は、もう一度考えて見ましょう。設問文をもう一度良く読んで下さい。文字(未知数)を使って構いません。

ぺんぎん

_『川の水の密度は、近似的に 1.0[g/cm³] と考えます。』→引っ掛け、とか、ではなく、川の密度が分からない、とか、言ってくるかも知れないので、近似的に水と考えて下さい。と、言う意味で書いています。
_難しく考え過ぎです。

_0.24[wt%]/100=(①:溶質の質量)/(②:溶液の質量) です。

_この方程式を解いて、v[m³/h] を求めます。

ティティ

①1.2kg/min ×60min/h=72kg/h
72kg/h×24/100=17.28kg/h

② 1.2kg/min ×60min/h×1.0×10-³kg/cm³×1000cm³/L×xL=72xkg/h

でしょうか?
また違っていたらすみません……

ぺんぎん

_『0.24[wt%] は、溶液の濃度ですから、単位時間 1[hr] を考えて、溶液の質量と、溶質の質量と、を、考えれば良いのです。』→0.24[wt%] は川(下流)全体の濃度です。
_それに対して、15[wt%] はトレーサー溶液の濃度です。
_設問文、及び、ぺんぎん が尋ねているのは、川の濃度です。[wt%] なので、単位は①と揃える必要があります。
_①は、最初の 10.8[kg/h] であっています。
_②は、v[m³/h] を、1.0[g/cm³] の密度で、質量変換するだけで良いのです。

_それを、0.24[wt%]/100=(①:溶質の質量)/(②:溶液の質量) にぶち混んで、v を求めれば良いのです。

_[/h] が付いているだけで、小さいビーカー(トレーサー溶液)の水溶液をでかいビーカー(川の下流)で希釈しているだけです。

ぺんぎん

_②を返信して下さい。

ぺんぎん

【訂正】
_川ではなくて、水路ですね。
_川だと、v≫(トレーサー溶液)で、トレーサー溶液分は誤差範囲としますけれども、設問文では、後入れしたトレーサー溶液分は、元の水路の水の質量と分けて考えてますね。
【訂正】
_「0.24[wt%]/100=(①:溶質の質量)/(②:溶液の質量) 」:誤→
「0.24[wt%]/100=(①:溶質の質量)/(②:溶液の質量) =(①:溶質の質量)/{(トレーサー溶液を入れる前の水路の水流の質量)+(トレーサー溶液の溶液の質量)}」:正。

ティティ

②vm³/h×1.0×10³kg/m³=v×10³kg/h

でしょうか?

ぺんぎん

_(トレーサー溶液を入れる前の水路の水流の容積)を v としていますね。
_但し、特に指定なければ、有効数字は、有効桁数2桁です。

ぺんぎん

_そうですね。後入れした小さいビーカー分の溶液の量が増えていますので、トレーサー溶液の質量流量を足して下さい。
_混乱させてしまって、申し訳ありません。
_幾つになりますか?
_再度、②を送って下さい。

ぺんぎん

_この設問文では、小さいビーカーの溶液を足す前の、でかいビーカーの溶液の量を尋ねています。

ティティ

②v×10³kg/h+72kg/h

でよろしいのでしょうか……??
ペンギンさんの仰ってることを理解出来ていなかったらすみません……

ティティ

ぺんぎんさんですね、大変失礼致しました。

ぺんぎん

_合っています。
_それで、①②から、未知数 v を求めます。

ぺんぎん

_カタカナか、ひらがなか、気にしていません。
_本名も、複数読みできる名字ですが、間違えられても、長い付き合いでなければ、そのまま通しています。

ティティ

長い時間、教えてくださり大変ありがとうございました。ここからは、示したくださった式の通りにやってみます。
本当にありがとうございました。

ぺんぎん

_ちょっと気になったところがあるのだけれども。

ティティ

はい、どのような所でしょうか……??

この回答にコメントする
疑問は解決しましたか?

この質問を見ている人は
こちらの質問も見ています😉