化学工学の基礎

初学者向け・化学工学の入口

化学工学の土台を、順番に身につける

化学工学では、流動・伝熱・分離・反応などを学ぶ前に、単位、濃度、物質収支、エネルギー収支を共通言語として身につけます。上から順番に読めば、数式を丸暗記せず「何を保存し、何を求めているのか」が見えるようになります。

このカテゴリでできるようになること

  • 単位と次元を確認し、計算ミスを見つける
  • 質量分率・モル分率・モル濃度を使い分ける
  • 装置やプロセスに物質収支・エネルギー収支を立てる
  • 流動・伝熱・物質移動に共通する考え方をつかむ

まずはここから:基礎6ステップ

初めて学ぶ方は、STEP 1から順番に進んでください。

土台を深める4テーマ

6ステップを終えたら、専門分野に共通する理論へ進みます。

覚えておきたい4つの見方

保存則

入る量 − 出る量 + 生成 − 消費 = 蓄積

次元の整合性

足し引きする量は、同じ次元でなければならない

駆動力と抵抗

移動速度は、駆動力が大きいほど増え、抵抗が大きいほど減る

仮定の明示

定常・完全混合・反応なしなど、式を使える条件を確認する

読んだら、問題を解いて定着させよう

「かこまるの化工演習室」では、単位・物質収支・エネルギー収支などの確認問題に無料で挑戦できます。

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化学工学の基礎の記事一覧

以下はこのカテゴリの記事を新着順に掲載しています。初めての方は、上の「基礎6ステップ」から進めるのがおすすめです。

混合気体の全圧、分圧、モル分率の関係を解説するドルトンの分圧の法則の記事アイキャッチ 化学工学の基礎

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高位発熱量と低位発熱量、HHVとLHVの違いを解説する化学工学の基礎記事アイキャッチ 化学工学の基礎

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HHVとLHVの違いを、水の凝縮潜熱から図解。換算式、メタンのモル・質量基準の例題、熱効率の基準をそろえる重要性を解説します。
断熱火炎温度、燃焼のエネルギー収支、過剰空気の影響を解説する化学工学の基礎記事アイキャッチ 化学工学の基礎

断熱火炎温度とは?燃焼のエネルギー収支と計算方法を例題で解説

燃焼で得た熱が生成ガスの顕熱へ変わる考え方から、断熱火炎温度の計算式とメタンの例題、過剰空気や空気予熱の影響を図解します。
標準生成エンタルピーとヘスの法則による反応熱計算を解説する化学工学の基礎記事アイキャッチ 化学工学の基礎

標準生成エンタルピーとは?ヘスの法則で反応熱を求める方法を例題で解説

標準生成エンタルピーの定義と基準状態から、ヘスの法則、反応熱の計算式、CO酸化・メタン燃焼の例題まで図解します。
流体の速度勾配、固体内の温度勾配、成分の濃度勾配を並べ、運動量・熱・物質の3つの輸送現象を示した図解 化学工学の基礎

輸送現象とは?運動量・熱・物質移動の共通点をわかりやすく解説

運動量・熱・物質移動に共通する「流束=-輸送係数×勾配」を軸に、分子拡散と対流、保存則、拡散時間、Re・Pr・Sc・Pe・Nu・Shまで解説します。
物理量をM・L・Tの基本次元へ分解し、バッキンガムのΠ定理から無次元数を作る流れを示した図解 化学工学の基礎

次元解析とは?バッキンガムのΠ定理と無次元数の作り方をわかりやすく解説

次元解析とは何かを初学者向けに解説。次元と単位の違い、式の次元確認、バッキンガムのΠ定理、反復変数法、無次元数の作り方、相似則を抗力・熱伝達の例題で学べます。
平板表面に沿って発達する速度・温度・濃度の3種類の境界層を色分けして示した図解 化学工学の基礎

境界層とは?速度・温度・濃度境界層をわかりやすく解説

境界層とは何かを初学者向けに解説。すべりなし条件、境界層厚さ、Blasius解、層流・乱流、Prandtl数・Schmidt数、熱・物質移動、境界層剥離を例題と数式で学べます。
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