空気の重さの問題

同じ温度・同じ体積では、湿った空気と乾いた空気はどちらが重いですか?
科学理論・公式を加え教えてください。

No.3 回答者： soramist 回答日時： 2006/01/16 14:48

>計算では、50%水蒸気なら尚のこと、乾いた空気の方が重いことになりますね。

1.045kg/m3ですか。

その通りです。

>夏場は、湿度50％はザラですよね。

湿度には、「相対湿度」と「絶対湿度」があります。
基本的なことがわかっていないようなので、下記資料を読んで理解してください。

相対湿度と絶対湿度
http://www3.tky.3web.ne.jp/~mina920/humidity.html

湿度の説明
http://www.max.hi-ho.ne.jp/lylle/shitsudo1.html

水の飽和蒸気圧表
http://www2d.biglobe.ne.jp/~chem_env/i/wv.html
（この表から、最初に書かれた「湿度50%」（絶対湿度）の状態は気温82℃以上の条件下で起き得ることがわかります）

>まだ疑問符状態です・・・

どういうところが、「疑問符」ですか？(^_^;)
遠慮なく質問してください。

参考URL：http://www3.tky.3web.ne.jp/~mina920/humidity.html

No.2 回答者： soramist 回答日時： 2006/01/15 21:22

今日のテレビでやっていましたね！

答えは、「乾いた空気の方が重い」でした。

テレビでは十分に科学的な説明がなかったので、補足します。

一般に、空気の成分はN2 79%, O2 21%　とされています。
（CO2,アルゴン等は省略）
これを計算すると、平均分子量は28.8となります。
つまり、1モル=22.4m3で、28.8kgになるということです。
　　→28.8kg/22.4m3=1.286kg/m3

一方、水蒸気（水分ではない！　完全に気体になった水蒸気）の分子量は18ですから、1モル=22.4m3で18kgとなります。
　　→18kg/22.4m3=0.804kg/m3

すなわち、100%空気の比重量が1.286kg/m3であるのに対し、1%水蒸気が混在(容積比で）すると、
　　(1.286kg/m3x0.99m3+0.804kg/m3x0.01m3)/(0.99m3+0.01m3)=1.281kg/m3
　　1.281<1.286
で、この方が軽い・・・
という結論です。

しかし、わたしはこの解釈には一寸疑問を持ちます。

問題は、「湿った空気」の定義です。
空気中に水分があっても、これが水蒸気の形であるなら、特に「湿った」という挙動はしません。
水蒸気が凝縮して「水分」になって初めて「湿った」挙動をするはずです。

凝縮した水分を含んだ大気は、霧とか雲とか日常身の回りにあります。
いうまでもなく、これらは「乾いた空気」よりも、はるかに大きい密度を持ちます。（嵩密度）

この回答への補足

計算では、50%水蒸気なら尚のこと、乾いた空気の方が重いことになりますね。1.045kg/m3ですか。
夏場は、湿度50％はザラですよね。
体感のじめっとした感じからは想像できませんね。
まだ疑問符状態です・・・

補足日時：2006/01/15 21:52

No.1 回答者： namake- 回答日時： 2006/01/15 21:07

「何らかの課題やレポートのテーマを記載し、ご自分の判断や不明点の説明もなく回答のみを求める質問は、マナー違反であり課題内容を転載しているものは著作権の侵害となります・・・」

とでてしまったので回答は控えます。タイトルと内容を変えてみて下さい。たぶん某番組のものだとおもうので・・・