蒸発量が135kg/hの炉筒煙管ボイラーに塩化物イオン濃度が14mg/Lの給水を行い、５kg/hの連続吹出しを行う場合、ボイラー水の塩化物イオン濃度の値に最も近いものは、次のうちどれか。
なお、Lはリットルである。
正答4
解説
正解は4です。
塩化物イオンは蒸気と一緒には出ていかず、ボイラー水の吹出しによってだけ排出されます。
そのため、給水で入る塩化物イオンの量と、吹出しで出ていく量が等しいとして濃度を求めます。
【計算】
給水量＝蒸発量＋連続吹出し量＝135＋5＝140kg/hです。
水の密度を1kg/Lとみなすと、給水量は140L/h、吹出し量は5L/hです。
給水で入る塩化物イオンの量＝140×14＝1,960mg/hです。
吹出しで出る塩化物イオンの量＝5×（ボイラー水の濃度）です。
ボイラー水の濃度＝1,960÷5＝392mg/Lです。
【選択肢別解説】
1：× 46mg/Lは計算値392mg/Lと大きく異なり、濃縮を正しく考慮していない値です。
2：× 50mg/Lも計算値392mg/Lと大きく異なり、該当しません。
3：× 360mg/Lは計算値に比較的近いものの、390mg/Lのほうがより近い値です。
4：○ 計算値392mg/Lに最も近い値は390mg/Lです。
5：× 430mg/Lは計算値より約40mg/L高く、最も近い値ではありません。
【ポイント】
濃縮倍数は「給水量÷吹出し量」で、本問では140÷5＝28倍、14×28＝392mg/Lとも求められます。
蒸発量135kg/hを給水量と取り違えると、14×135÷5＝378mg/Lとなり誤答につながります。