🔷 工学としての化学と自然科学としての化学―単位操作、計測と制御、SI単位と品質管理―

時代区分	世相	🌍 ヨーロッパ	🌍中央アジア	🌍アフリカ	🌎アメリカ	🌏アジア
地質	6万年前 ホモサピエンスアフリカ出発 2万年前 氷河期 15000年前 農耕と定住
原始	BC.20000 ラスコー壁画 BC.3200シュメール 文字 * BC.300 アラビア 数字 *	BC.1000 🔷 ローマ 🔷 イタリア半島 BC.800 ギリシャ文字 *	ローマ BC.500 🔷 仏教	エジプト 象形文字 メソポタミア 楔形文字	オルメカ文明	秦
古代						紙の発明と漢字（ 漢）
中世	1455グーテンベルグの活字印刷（神聖ローマ） 宗教革命	1582 情報 グレゴリオ暦 * 1583年ガリレオ振り子の等時性 （伊） * ◇ 1604年、ガリレイ（伊） 落体の法則を発見、地動説を発表。	🎵 純正律から平均律へ *
	大航海の時代－地球球体説、地動説、羅針盤の改良、 木材加工－
◇ 第一次産業革命 （ 鉄鋼 と 石炭 、 動力 ） ▶ 工業社会（Society 3.0）
近世	🔥 動力 💪 ◇ 17世紀 ◇ 18世紀 市民革命 ◇ 19世紀	ガウス分布 ＝正規分布、ガウス（独） 1687 ◇ ニュートン （英）、万有引力の法則を 発見。 ニュートン、 微分積分学 1760 ワット、 蒸気機関🚂を発明 （英） 1831ファラデー電磁誘導の法則（英） 発見	🎵 🎵 ◇ ピアノ
◀ ◇ 第二次産業革命 （ 電気と石油 、 エネルギー ） ▶
◇ 近代	💪 発電 ⚡ ◇ 20世紀	1800ボルタ電堆（ボルタ、独） 1886ホール（米）エルー（仏）法 1906　ハーバーボッシュ法（独）			1877 蓄音機	◇ 日本の産業革命 （ 鉄道、郵便、電話、生糸） 1873大阪造幣局で、鉛室法硫酸の製造 (日) 1910 ◇ 米沢高等工業学校設立
◇ ⚔ 1941 第2次世界大戦 (太平洋戦争)
◇ 現代	通信				1946 情報 エニアック (米) 1948 物理 トランジスタ (米) 1949年 PS版 （米） * （写真製版） 1948PCM通信 * 1957二重積分 ADC * 1949年PS版（写真製版）
◀ ◇ 第三次産業革命 （ 半導体、 デジタルコンピュータと AD変換 ） ▶
◇ 現代	コンピュータ				1971 4004(4bit) * 1976 Z80(8bit,2.5MHz) * 1978 8086(16bit,5MHz) *	1964🇯 🇵日立製作所大型汎用 コンピュータを開発 (日) 1982 PC9801 1991 リチウムイオン電池
◀ ◇ 第四次産業革命 （ ネットと ビッグデータ）
◇ 現代	2015 👨‍🏫 SDGs				1995 情報 Windows®95、 IE (米) * 1999 ADSL（50.5Mbps） 2000 2000年問題 2000 WiFi™ (米) 2008 Google Chrome	1995 デジタルカメラ（🇯🇵日） 2018 NHK 4K8K放送開始
未来	2030 エネルギーミックス 2050 カーボンニュートラル

^{1 ) 2 )}

化学反応を起こさせる操作すなわち反応操作（unit process）のほかに、いろいろな物理的な操作を必要とする。この物理的な操作を単位操作（unit operation）という ^{4 ) 5 ) 6 )} 。

^{8 ) 9 )}

工場ではさまざまな自動化が行われています ^{10 )} 。

温度 、 圧力 、 流量 、液位 （ 液面）、 組成 （成分、濃度） は、プロセス変量（プロセス変数）と呼ばれ、計測したり、目標値を設定して、 制御したりします。

温度、圧力、流量、液位、濃度などをプロセス変量と言います。 ^{11 )}

設定値（目標値）と計測値の偏差をもとに、プラントを操作することを、制御と言います。 目標の値に保ちたいプロセス変量を制御量といい、それを支配する量を操作量と言います ^{12 )} 。

制御信号を表現した図をブロック図（ブロックダイアグラム）と言います。センサーの出力を、比較に戻すことを フィードバック ^{13 )} と言います。フィードバックに基づく制御をフィードバック制御と言います。これに対してフィードバックを行わない制御は、 シーケンス制御と言います。 コンピュータを使った高度な制御は、現代制御（多変数制御）と言います。

アナログ制御ではなく、 センサーの出力をＡＤ変換し、マイコンで比較計算して、パルスでデジタル制御します。

温度 は、物質の 状態や反応速度、化学平衡と関係します。 プロセス の管理指標として重要なプロセス変数です。 プラントには対数の 温度計が使われます ^{14 ) 15 )} 。

温度 、 圧力 、 流量 、液位 （ 液面）、 組成 （成分、濃度） は、プロセス変量（プロセス変数）と呼ばれ、計測したり、目標値を設定して、 制御したりします。

圧力 は、物質の 状態や反応速度、化学平衡と関係します ^{16 )} 。 オートメーションで計測されます。

温度 、 圧力 、 流量 、液位 （ 液面）、 組成 （成分、濃度） は、プロセス変量（プロセス変数）と呼ばれ、計測したり、目標値を設定して、 制御したりします。

物質量を測定するには、質量か体積（容量）を測定します。 ^{17 )} 。 質量は、式量を使って物質量に換算します。 体積は、密度を使って、質量にしてから、式量を使って物質量に換算します。

デジタル電圧計 の 指示値の有効桁は、確度と分解能に支配されます。

１１円電池やオペレータを変えて測った場合は、 反復と言います。

また，質量百分率（質量パーセント），体積百分率，物質量百分率のような用語は用いる べきではない（後述の計量法は例外） ^{18 )} 。

溶媒蒸気圧は、ラウールの法則に従い、 ガスの溶解量はヘンリーの法則に従う。 このよう溶液の溶媒または、溶質の化学ポテンシャル μ( ミュー ) は、濃度表示法に対応して、各々次式で表される ただし、x,m,Cは、注目成分のモル分率、重量モル分率、容量モル分率を各々示す。 ^{19 )}

温度 、 圧力 、 流量 、液位 （ 液面）、 組成 （成分、濃度） は、プロセス変量（プロセス変数）と呼ばれ、計測したり、目標値を設定して、 制御したりします。

尺度を決める。輪郭線、中心マーク、部品欄、表題欄を下書きする。 正面図と配置を決める。中心線と基準線を細く描く ^{20 )} 。

中心線、外形線、かくれ線 の順に正確な線の太さで描く。寸法線、寸法補助線、引き出し線、参照線を描く。 寸法、寸法補助記号などを記入する。 輪郭線、中心マーク、部品欄、表題欄を描く。 ^{21 )} 。

創作された設計図は、 図形の 著作物です * 。 工業上利用することができる工業製品の意匠は、意匠権として 知的財産権に含まれます。著作権は、著作物の成立で発生しますが、 意匠権は、特許権と同じく、特許庁に申請しなければ発生しません。

製図（drawing）は工学部の基本。 外形線は太く0.7mm≒2pt以上で書きます(1.5ptぐらい)。 あいまいな線は描いてはいけません。 ほかの線は、0.5ptぐらいです。 Z8317-1:2008 によると矢印の末端記号は30°塗りつぶし矢，30°白抜き矢，30° 開き矢，90°開き矢，斜線(45°傾斜）と規定されており， 寸法数字の記述スペースから90°開き矢に近似される矢印記号に修正をしました． また，寸法数字ですが，最近の機械製図の教科書 ^{22 )} や Z8317-1:2008 の例をみると，寸法数字はローマン体なので，イタリック体（斜体）からローマン体（立体） に修正しています．直径記号φは斜体のようです． html で描くときには svgなどのベクター形式を使います。 (工業技術基礎)

◇ 参考文献

はじめに
• 7 . 🔷 工業教育の目的と歴史―学問の自由と教育を受ける権利―
  • 日本国憲法
• 8 . 🔷 工学としての化学と自然科学としての化学―単位操作、計測と制御、SI単位と品質管理―
• 9 . 🔷 事故防止と安全教育―毒物、劇物、危険物、高圧ガス、安全第一―