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反応性 1.3 · 燃料からのエネルギー

国際バカロレア · IB Diploma · Chemistry · SL · トピック 14

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14.1

対象範囲と前提条件

このプリントは、初年度評価が2025であるコースのためのSLizzaの選定 topics を扱っており、カリキュラム全体ではない。

前提条件:指定された数量と単位を読み取り、算術および以下のモデル条件を使用すること。

これらの例は独自かつ架空のものであり、実際の測定値や実際の生徒による調査ではありません。

English 日本語
life-cycle assessment/laɪf ˈsaɪkl əˈsesmənt/ ライフサイクル評価
functional unit/ˈfʌŋkʃənl ˈjuːnɪt/ 機能単位
14.2

大気、資源およびライフサイクルに関する判断

この観察を説明するのは何か?

  • 再利用可能な容器は、使い捨て容器よりも製造時にエネルギーを要することがある。その環境影響は使用頻度および廃棄時の処遇に依存する。

モデルを構築する

  • ライフサイクル評価(LCA)は、原料、製造、輸送、使用、廃棄処理のプロセスを包括的に考慮する。
  • 温室効果ガスは赤外線を吸収・放射する;汚染と気候への影響は関連しているが、別個の問題である。
  • ライフサイクル評価:生産、使用、廃棄を含む評価。
  • 機能的単位:公平な比較のために用いられる共通サービスである。
使用回数に対する累積エネルギー:再利用可能オプションAは1,000から緩やかに上昇し、使い捨てオプションBは回あたり60上昇し、20回で交差する
再利用可能品が20回使用後に優位になる:1,000 + 10n = 60n

モデルを検証できる証拠を選ぶ

  • 製品を比較する前に、機能単位を定義すること。
  • The same delivered service, such as carrying one litre of water a hundred times, is fairer than comparing one object with another regardless of lifetime.

実験室で: システムの境界、エネルギー源、仮定をリストアップする。判断を下す前に、水消費量、排出物、廃棄物を別々に比較する。意思決定に影響を与える優先事項と、データが不確実な箇所を説明せよ。


既知の値から始める

  • 既知:再利用可能な品物は製造に1,000エネルギー単位、使用ごとに10必要であり、使い捨て品は使用ごとに60必要である。
  • 等価点は 1,000 + 10n = 60n のときである。
  • 変形すると 1,000 = 50n となるため、この単純化されたモデルでは n = 20回の使用時である。

あなたの番: 再利用可能な品物は当初に600エネルギー単位、使用ごとに5を要し、使い捨て品は使用ごとに35を要する。収支分岐点(ブレイクイーン)の回数を見出せ。


結論とその限界を確認する

  • 収支分岐点モデルは、洗浄、輸送、処分に関する仮定に敏感である。
  • 再生可能であることは、実際に収集・リサイクルされることを保証しない。

誤り: 再生可能な製品は使用後に必ずリサイクルされる。再生可能とは、適切な収集・処理手段があれば材料としてリサイクル可能であることを意味し、実際のリサイクルは地域システムや行動次第である。多くの再生可能品は収集されないまま放置される。

重要:

  • ライフサイクル評価は、原材料、製造、輸送、使用、ライフエンドプロセスを考慮する。
  • 製品を比較する前に、機能単位を定義すること。
  • 注意:収支分岐点モデルは、洗浄、輸送、処分に関する仮定に敏感である。

損益分岐点が30回であることから記述する

  • 再利用可能なアイテムの製造コストは 900 エネルギー単位であり、使用ごとのコストは 6 である。使い捨てアイテムの使用ごとのコストは 36 である。
  • 総額が等しくなる使用回数を見つけよ。リサイクル可能であっても、その物品自体がリサイクルされたことを意味しない。
探索

Equal service, different energy totals

1,000 + 10n and 60n are equal at 20 uses. Change the manufacture and per-use energy assumptions to see when reuse has lower energy for the same completed service.

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