質問: 反応速度の問題です・・・。 この問題を教えて下さい。 2a+b→rなる定密度系として進行する均一液相反応の速度が、ある一定温度において次のように与えられている。 -ra=kcacb mol・m^-3・min^-1 ここで、速度定数はk=5.0×10^-5であり、ca,cbの単位はmol・m^-3と表される。この反応を連続操作の反応装置を用いて進行させ、成分aの変化率xa=0.70を得たい。ただし、原料供給速度はfv=2.5×10^-2 m^3・min^-1、原料液組成はca0=2.0×10^3 mol・m-3、cb0=6.0×10^3 mol・m^-3 である。 1)与えられた速度式を成分aの変化率xaの関数として表し、xa=0.70での反応速度の値を求めよ。 2)この反応を完全混合流れ反応槽内で進行させるとき、その操作式を示して、必要な反応槽体積vc[m^3]を求めよ。ただし、反応液体の槽内平均滞留時間はθ[min]とする。 3)この反応を押し出し流れ反応装置で行なうとき、その操作式の積分形を誘導し、必要な反応層体積vp[m^3]を求めよ。ただし、装置内の反応液体の滞留時間はθ[min]とする。
回答: すいませんが時間がないので1)だけ。 >1)は > ca=ca0(1-xa) > cb=cb0-0.5・ca0・xa > =ca0(m-0.5・xa) m=cb0/ca0 >これを最初の式に代入して > -ra=kca0^2(1-xa)(m-0.5xa) >の式に数値を代入すれば良いでしょうか? 考え方としては、ca0もcb0も定数ですので、cbは cb=cb0(1-0.5・xa) を用いるべきだと思います。caはあなたの補足の通りだと思います。 あとこれは私の回答ミスなのですが、微分方程式は関係ありませんね、勘違いしていました。申し訳ありません。回答はca0とcb0の関数になると思います。ca0とcb0の間に何らかの関数が成立しているのであれば、最後にその関数を代入して答えを整理してください。