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令和4年度・基礎科目 I-4-3

ニッケルめっきの質量

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解説

ポイント

ニッケルの分類と,体積×密度で質量を出す計算を組み合わせた問題です。

考え方と解き方

質量=体積×密度,体積=幅×長さ×厚さです。単位を m にそろえてから計算します(1 mm=10−3 m,1 μm=10−6 m)。

ア:ニッケルは日本の分類ではレアメタルです。ベースメタルは鉄・銅・アルミ・亜鉛・鉛など,大量に使われる金属です。

イ:ニッケルの体積は 0.50×1.0×(10×10−6)=5.0×10−6 m3。質量は 5.0×10−6×8.9×103=4.45×10−2 ≒ 4.5×10−2 kg です。

ウ:鋼板の体積は 0.50×1.0×(0.60×10−3)=3.0×10−4 m3,質量は 3.0×10−4×7.9×103=2.37 kg。全体は 2.37+0.0445=2.4145 kg。ニッケルの割合は 0.0445÷2.4145×100 ≒ 1.8% です。答えは ア レアメタル,イ 4.5×10−2,ウ 1.8

ほかの選択肢

イ(8.9×10−2):両面にめっきした時の量です。問題は片面です。

ウ(0.18):百分率にする時の 100 を掛け忘れたり,桁をまちがえたりした値です。

覚えておくこと

  • レアメタル:ニッケル,クロム,コバルト,リチウムなど。ベースメタル:鉄,銅,アルミ,亜鉛,鉛など
  • 質量=体積×密度。体積=幅×長さ×厚さ
  • μm=10−6 m,mm=10−3 m。単位をそろえてから掛け算する
  • 鋼の密度は約 7.9×103 kg/m3,ニッケルは約 8.9×103 kg/m3

出典:令和4年度 技術士第一次試験 基礎科目 I-4-3(公益社団法人日本技術士会) ジャンル:化学・材料