水が蒸発すると気化熱を奪い周囲の温度が下げられます。その水の蒸発を促す手法として、風(空気)を当てるというものが挙げられます。

ではなぜ風(空気)を当てると水の蒸発スピードが早くなるのでしょうか?分子の動き!?

また、風(空気)を当てる、温度を上げる以外で水の蒸発スピードを促進させる方法があれば教えてく下さい。

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A 回答 (4件)

この問題は輸送現象といって,通常の化学ではあまり取り上げられない問題です.化学工学ではこういうことをきっちりやるはずですが.



風がない場合,水面のごく近くでは湿度は100%,つまり,その温度での飽和蒸気圧になっています.つまり,近似的には蒸発平衡の状態にあります.
一方,水面から十分に遠いところでは,そのときの湿度になっているわけです.水の正味の蒸発速度を決めているのは,水面付近の水蒸気分子が,遠いところに逃げていく速度です.
空気中を水蒸気の分子が動いていく過程には,二通りがあります.ひとつは拡散.これは分子の熱運動によるもので,他の分子 (空気の分子や他の水蒸気分子) とランダムに衝突しながらじわじわと広がっていく過程です.この過程の正味の速度は,分子の平均速度と分子の密度,分子の大きさ(衝突断面積)で決まります.平均速度は分子が決まれば温度で決まってしまいますし,密度は圧力が同じであれば同じ,分子の大きさも今の場合にはある定数と見て別にかまわないでしょう.このことから,減圧するということの効果は,空気自体の分子密度を下げて衝突頻度を下げ,拡散速度を上げるという形で効くことがわかります.
もうひとつの効果は,空気自体の動きです.つまり湿気た空気が風に乗って運ばれる,という形での水蒸気分子の移動です.これは上記の拡散に比べて桁違いに速い過程です.
さて,水面に風を吹き付けます.すると水面付近の飽和水蒸気圧で平衡になっていた,つまり湿気た空気が押しのけられます.代わりに,水面から遠くにあった,(相対的には)乾いた空気が水面付近に来ます.
水面からの蒸発の速度 (単位時間内に単位面積から何分子の水が蒸発するか) は,じつは温度が決まれば決まってしまうので,風が吹こうが何だろうが変化はありません.一方,空気中から水蒸気分子が水面に再衝突して戻ってくる速度 (単位時間内に単位面積から何分子の水が戻ってくるか) は,空気中の水蒸気濃度に比例します.平衡状態ではこのふたつの速度が一致していて,正味の変化はない状態になっているわけですが,その状態から空気が乾いた空気に置き換えられるので,蒸発速度は変化せず,戻る速度は激減 (水蒸気分子の濃度が下がったから) ということになり,正味では蒸発が促進されたように見えるのです.
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他の回答の方の話で十分ですが、ちょっとだけちょっかいを出してみます。



>> ではなぜ風(空気)を当てると水の蒸発スピードが早くなるのでしょうか?分子の動き!?

「水の蒸発のスピード」は早くなっていません。これは液体側の温度が変わらない限り一緒です。
これと一緒に、空気から水蒸気が液体に戻る現象も起こり、平衡になっています。この「水蒸気の液化のスピード」が機会を失われることで弱くなっているんです。

>> 風(空気)を当てる、温度を上げる以外で水の蒸発スピードを促進させる方法

普通に、日常で見ていませんか? 打ち水をすると、バケツに水を入れたままよりも涼しくなります。涼風機の原理はご存じでしょうか?
布に染みこませる、床にこぼしてしまうなどで、表面積を大きくする方法が1つあります。

空気を乾燥させる、気圧を下げる という方法もあります。

あとは、蒸発しやすい液体を混ぜてしまうなどもあります。

他にもいろいろと考えられると思います。
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#1のお答えで正しいのですが、「科学」の言葉で「言い直す」と、水面付近の空間では水の飽和蒸気圧に近い水分子が存在し、放って置くと「拡散」でしか水分子は離れていきません。


水の飽和水蒸気圧より小さい水分子しか含んでいない「空気」を流すと、表面の「飽和に近い」部分が移動し、飽和蒸気圧より低い水含量の気体が表面に来るため、水面から気化する水分子の量が増えます。
なお、水の飽和蒸気圧下では、液体から気体に移る水分子数と逆に気体から液体に移る水分子数は(揺らぎを無視すると)同じになります。
つまり、新しい空気が来ると液体の水分子が気体へ移動する数が増えます。これが繰り返されると水の気化が促進されることになります。
水の上の気体の圧力を下げてもそれが水の当該温度における飽和蒸気圧以上ですと蒸発のスピードは上がらないのです。これは一見すると不思議ですが、事実です。
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水がコップに入っているとします。


その水が蒸発するとコップ付近の湿度が上がります。
これを風で吹き飛ばすと湿度が下がるので蒸発が早くなります。
また風自体によって水面が波立てば、表面積が増えるので蒸発が早くなります。

風も当てずに温度も変えずに蒸発を促すには、湿度を下げるか気圧を下げればいいと思います。
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この回答へのお礼

端的かつわかりやすい回答ありがとうございます。

蒸発スピードを促進させる方法についても、参考になりました。

お礼日時:2009/05/29 12:54

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Q水滴を早く蒸発させる方法について

閉じた系で水平な固体表面上に水溜りがあるとすると、水は常温でも蒸発しますよね。

この蒸発を促進する方法(気圧、温度、部屋の湿度は一定)について考えています。

僕の考えでは、
(1)『系の状態は徐々にエネルギー最小の状態に変化していくはずだから、水滴が液体でいる状態より気体でいる状態の方がエネルギーを低くする状態を実現すればよい』
(2)『蒸発は液体の表面から起こるから、液体の表面積を増やすことで気化しやすくなる』
(3)『自然な水溜りの形(機械的に変形させない、重力下)で体積一定の条件で最大の表面積を持つのは球形である』
(4)『超撥水性の固体基盤の上に水滴をたらせばほぼ球形の水滴が実現される』

といった感じですがどうでしょうか?他に方法はありますか?どこか間違っているところがあったら教えてください。(3)は特に自信ないです。これを証明(あってるかどうかも解らないです)する数学的な手法はありますか?

色々盛りだくさんですみません。ご意見お待ちしております。

Aベストアンサー

ざっと見る限り,以下の点に言及されたものがないので.

蒸発過程では水面近傍と十分に遠いところでは湿度が違います.当然水面近傍のほうが高い.現実問題として,この湿度差,つまり水分子の濃度差を駆動力にして拡散が起こり,その結果素面近傍の湿度が下がり,さらに蒸発がおこる,ということがあります.条件によってはこの拡散過程が律速になります.風を送ると早く乾くのは水面のより近くまで,遠くの湿度の低いところの空気に置き換えられるようになるためで,水面近くの定在層を薄くし,この部分を拡散する速度を上げる効果があります.

もうひとつは曲面の効果です.凸な水面と平衡にある蒸気圧は無限平面の場合よりも大きくなります.したがって水滴を小さくするとより凸になるため,バルク空気の湿度が同じでも水面から見るとより低湿度に見えるようになり,蒸発が促進されます.

Qなぜ100度になっていない水も蒸発するのでしょうか?

中一の子供に
「水は100度で蒸発するって習ったけど、部屋や外に置いてある水が、沸騰してないのに、ちょっとずつ蒸発してるのはなんで?」
と聞かれました。
どなたか中学生にもわかるように、説明していただけるかたいらっしゃいませんでしょうか!(自分もそういわれると、気になってしょうがなくなりました・・笑)

Aベストアンサー

 「今日はじめじめしてますね」とか、「異常乾燥注意報発令中」とか聞いたことありませんか? どれも、湿度つまり空気中の水蒸気の量を問題にしている言い方です。もっと直接的には「今日の○○時の湿度は△△%程度です」などという表現をすることもあります。

 この湿度というのは何を基準にしているかというと、その時の温度で、空気中に存在することが可能な水蒸気量です。空気には含むことができる水蒸気の量に限界があるというわけです。

 さて、液体の水は、互いに結びついて完全に固くはならない(氷にはならない)けれど、完全に切り離されてばらばらにもならない(水蒸気にならない)状態にある水の「分子」の集まりです。この集まりの中には、ちょっと"元気な"分子もいて、中には空気中に飛び出してしまうものがあります。一方、空気中の水蒸気の中にはちょいと"元気"がなくなって、"おとなしくしている水"の仲間に加わるものもあります。

 このような性質を持つ水を、空気といっしょに密閉容器に半分くらい入れて温度が一定の状態に保ってみましょう。最初は水蒸気がなかった、つまり完全に乾燥した空気があるとします。初めのうちは、水の中の"元気者"がどんどん出て行って空気中に広がり、湿度が上がっていきます。空気には含むことができる水蒸気の量に限界があるので、そのうち容器の中の空気は水蒸気でいっぱいになってしまいます。湿度100%です。こうなってしまうと、後は、ちょいと"元気がなくなって"水に戻る分子と"元気よく"水から飛び出す分子の割合が等しくなって、見かけ上何も変化が起こらなくなります。

 密閉容器の場合は、上記のようになりますが、水が部屋や外にある場合は、空気は大量にありますしどんどん入れ替わりますから、周囲の空気の湿度が何かの理由で100%にならない限り、水からは分子が逃げ出す一方になります。そのために、からっとした季節には、雨上がりにあった水たまりがいつの間にか蒸発してなくなったり、洗濯物がよく乾いたりするわけですね。逆にじめじめした季節には乾きが悪くなります。

 ちなみに、水は1気圧のもとで100℃で沸騰します。このときも蒸発は起こっていますが、水の表面ではなくて内部でいきなり気体になる(この現象を「沸騰」と呼んでいます)分子の方が圧倒的に多くなるので、目立たなくなります。

("元気"のような擬人的な表現を使いましたが、本来は"運動エネルギー"のような物理用語を使わなければいけません。中学生にもわかるように、ということですので、敢えて"禁断の"表現法を使いました。)

 「今日はじめじめしてますね」とか、「異常乾燥注意報発令中」とか聞いたことありませんか? どれも、湿度つまり空気中の水蒸気の量を問題にしている言い方です。もっと直接的には「今日の○○時の湿度は△△%程度です」などという表現をすることもあります。

 この湿度というのは何を基準にしているかというと、その時の温度で、空気中に存在することが可能な水蒸気量です。空気には含むことができる水蒸気の量に限界があるというわけです。

 さて、液体の水は、互いに結びついて完全に固くはならない(...続きを読む

Q水の蒸発速度について

熱平衡、T℃、大気との接触面積A、の条件下でビーカーに入っている
体積Vの水の蒸発速度を求めるにはどうしたら良いのでしょうか?
或いは水の残りの量によって蒸発速度は異なるのでしょうか?
このための式などがありましたら教えて下さい。

Aベストアンサー

水の近傍では空気は対流がなく、水蒸気は拡散だけで移動します。温度は一様とします。この薄い層での水蒸気分圧eは表面からの距離だけに依存し、水蒸気密度ρの分布も同様となります。
ここで水の表面に垂直にx軸をとりますと、x軸に垂直な平面dFをdt時間に通過する水蒸気の質量dmはFickの拡散法則により、
dm=D(dρ/dx)dFdt...(1)
となります。こうした条件でならFickの式が蒸発速度を決めるのです。水の体積や残りの量には依存しません。ここでDは拡散係数で温度と空気の圧力に依存します。空気中の水蒸気分圧eは、
e/ρ=RT/18...(2)
となります。但し水の分子量を18でいれているので、ρはg/ccの単位です。
(2)から
dρ/dx=(18/RT)(de/dx)...(3)
ですから(1)は
dm=D(18/RT)(de/dx)dFdt...(4)
となります。
蒸発が定常的としたので、このdmがまさに水の表面dFの部分からdtの間に蒸発する水の質量に等しくなります。蒸発速度をVとすれば、V=dm/(dFdt)ですから、
V=D(18/RT)(de/dx)...(5)
となります。Dについては
D=0.241(T/288)^(1.75) (760/P) cm^2/s (Pは空気圧をmmHgで測定)
だそうです。(これも古いデータです。)ちなみに水の上の薄層の厚さは無風で12 mm程度、3 m/sの風で4-5 mmだそうです。
Vを計算するには分圧の勾配de/dxが必要ですが、私が見たことのある古いデータでは26℃でde/dx≒5.8 mmHg/cm程度でした。D≒0.24とすれば、V=5-6 mg/cm^2/hになります。新しいデータはお確かめ下さい。

水の近傍では空気は対流がなく、水蒸気は拡散だけで移動します。温度は一様とします。この薄い層での水蒸気分圧eは表面からの距離だけに依存し、水蒸気密度ρの分布も同様となります。
ここで水の表面に垂直にx軸をとりますと、x軸に垂直な平面dFをdt時間に通過する水蒸気の質量dmはFickの拡散法則により、
dm=D(dρ/dx)dFdt...(1)
となります。こうした条件でならFickの式が蒸発速度を決めるのです。水の体積や残りの量には依存しません。ここでDは拡散係数で温度と空気の圧力に依存します。空気中の水蒸気分圧e...続きを読む

Q蒸発のしやすさ

水の蒸気熱は温度に対して線形です。
つまり、温度が上がるにつれて一律に蒸気熱が下がり、乾燥しやすくなります。
これは、沸点を挟んでも同じことが言えるのでしょうか?
(70℃→90℃→110℃と水温を上げたときの乾燥速度は、温度勾配に比例するのでしょうか?)

Aベストアンサー

#3です。

まず蒸発潜熱について。100℃以上でも線形としてあらわされるということなので、多分#4さんが正しいと思います。蒸発面での温度を考えないといけないので、例の場合、普通の大気圧下なので水面温度が100℃でストップすると思います。

なお、コップの水が最初15℃として、70℃と90℃と110℃の乾燥機の中にコップを入れると、水は15℃の時点で蒸発を始めます。だから最初は3つの乾燥機で蒸発潜熱は変わりません。3つの乾燥機で水温の上がり具合が変わるので、蒸発潜熱の値も時間と共に変わってきます。だから、いくら蒸発潜熱自体が温度に対して線形でも、3つの乾燥機の中で蒸発するまでに使われた蒸発潜熱の平均は非線形になります。

コップの中の水は、100℃に達するまでは水面からしか蒸発しません。もし110℃の乾燥機の中の水が蒸発し終わるまでに100℃を超えると、沸騰して水の液体内部からも蒸発が起こります。これは急激に蒸発速度を加速します。乾燥機の温度と蒸発速度が非線形になる大きな要素になります。

--

自分は常温下での地表面蒸発を専門にしているので、こういう特殊な環境はよく知りませんが、基本的には下にも書いたとおり、蒸発速度はいろんなものに複雑に影響されていて、蒸発潜熱というのはその中のほんの些細な1つに過ぎません。だから蒸発潜熱が線形だから蒸発速度が線形とは全くいえないと思います。

上記の乾燥機とコップの水の熱収支式で簡単に説明すると:

蒸発量=(空気から水への熱伝達量-水の温度変化)/蒸発潜熱

と言う感じになると思います。
水が蒸発するにはエネルギーが必要です。乾燥機は高温の空気が水に乾燥するエネルギーを与えています。乾燥機の空気がコップの水にどれだけの速度でエネルギーを与えられるかというと、それは空気と水の温度差によります。もちろん水が温められるほど温度差が減少して空気から水へのエネルギーの伝達速度が落ち、それは完全に非線形です。

だから、「乾燥機の温度が高いほど早く蒸発する」のは確かですが、蒸発潜熱が蒸発速度に与える影響は限られているので、「蒸発速度が温度に比例する」、というのは間違いだと思いますよ。

最初の例の洗濯物の場合は、上の熱収支式がもっと複雑になります。

蒸発潜熱は蒸発速度にそれほど影響を与えません。蒸発速度に関係するもっと重要な要素はコップや洗濯物が外から受けるエネルギーの量と速度です。より多くエネルギーを受けた方がより蒸発しやすくなります。乾燥機とコップの例の場合、コップが受けたエネルギーは、「蒸発」と「コップの水を温める」という2つの目的に使われます。このエネルギーの配分も、乾燥機内の温度や湿度、コップの形などに複雑に影響を受けますし、乾燥機内の温度に対して非線形だと思います。

その他、洗濯物の場合やより複雑な環境では、空気や風の状態も重要になります。洗濯物表面の湿った空気をどれだけ効率よく乾いた空気に置換できるか、というのが蒸発速度に影響します。

#3です。

まず蒸発潜熱について。100℃以上でも線形としてあらわされるということなので、多分#4さんが正しいと思います。蒸発面での温度を考えないといけないので、例の場合、普通の大気圧下なので水面温度が100℃でストップすると思います。

なお、コップの水が最初15℃として、70℃と90℃と110℃の乾燥機の中にコップを入れると、水は15℃の時点で蒸発を始めます。だから最初は3つの乾燥機で蒸発潜熱は変わりません。3つの乾燥機で水温の上がり具合が変わるので、蒸発潜熱の値も時間と共に変わってきます。...続きを読む

Q温度、湿度と水の蒸発しやすさの関係は

ある温度、湿度における水の蒸発しやすさを求める方法はないでしょうか。
目的は別条件下での洗濯物の乾きやすさの比較です。
たとえば30℃90%、10℃10%のふたつの場所があった場合、どちらに干すべきかはどう判断すればいいのでしょうか。

Aベストアンサー

>たとえば30℃90%、10℃10%のふたつの場所があった場合、
 そして重要な風の流れと日照・・・これが一番重要になるでしょう。

 液体の水と気体の水の境界・・界面・・には互いに水分子が衝突して入れ替わっています。双方から界面に衝突して気相⇔液相の数がつりあったときが飽和状態。
 液相分子から気相分子になるときには当然エネルギーが必要ですから温度は下がります。温度が低下すると分子の運動量は減少しますから液相から気相に移動する数が減る。太陽の日照などがあるとぬれたものの温度は下がりません。
 気相中に水分子が増えても、そこに風があり湿度が高くなった空気が吹き飛ばされると蒸発を続けることができます。

なお30℃の水蒸気圧は42 hPaで、残り10%ですと、4.2hPa
  10℃の水蒸気圧は12 hPaで、残り90%ですと、1.2hPa
 この数値だけでしたら、10℃のほうが乾きやすいようになりますが、風が吹いている状況でしたら、洗濯物が温められることも含めて絶対的な水蒸気圧が大きい30℃のほうが乾くかもしれません。

 多分、風速や日当たりが、温度・湿度以上に重要なファクターになりそうですね。

>たとえば30℃90%、10℃10%のふたつの場所があった場合、
 そして重要な風の流れと日照・・・これが一番重要になるでしょう。

 液体の水と気体の水の境界・・界面・・には互いに水分子が衝突して入れ替わっています。双方から界面に衝突して気相⇔液相の数がつりあったときが飽和状態。
 液相分子から気相分子になるときには当然エネルギーが必要ですから温度は下がります。温度が低下すると分子の運動量は減少しますから液相から気相に移動する数が減る。太陽の日照などがあるとぬれたものの温度は下がりませ...続きを読む

Q水の蒸発速度の計算式

プールの水の蒸発量を計算しなければならなくなりました。気温 水の温度・湿度・風速も関係あると思いますが、どなたか、計算式をお教えください。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

学校の課題か何かでしょうか?
私なりの考え方を書いてみます。
まずプールの大きさですが、長さ25m×幅15mとするとで太陽光を受ける面積は375m2。
日本において太陽から受ける熱量は、
真夏で1050[J/m2・s],真冬で550[J/m2・s]程度。
当然、朝夕はこれより低くなるし、気温の影響も有るので、勝手に600[J/m2・s]と設定。
日照時間を1日10時間とする。
水の顕熱は0.1MPa(1気圧)において
4186[kJ/kg・℃]。潜熱は同じく2256[kJ/kg・℃]。
プールの水温は20℃とする。
太陽熱を反射することなく全て吸収するとして、一日に受ける熱量は、
375m2*600J*3600s*10h=8100MJ
1kgの水を蒸発させるのに必要な熱量は、
(100℃-20℃)*4186kJ+2256kJ=337.136MJ
一日に蒸発する水量は、
8100/337.136=24kg
条件設定はいろいろあると思いますが、参考になれば幸いです。

Q水の自然蒸発について

水を熱すれば熱エネルギーを得て沸騰し水蒸気になるのはわかるのですが、
垂らした水が自然に蒸発して水蒸気になるのがわかりません。
熱エネルギーを得て水蒸気になる過程で沸騰は伴わないのですか?

Aベストアンサー

あなたが勘違いされているのは、水蒸気と水滴をごっちゃにしておられるのではないでしょうか?
水蒸気は気体です。目に見えません。
これが凝縮すると水滴になります。
雲は水滴の集合です。目で見えます。

>水は0度以下で固体、0~100までが液体で、100度以上で気体・・・と習った

この考え方は基本的には正しいのですが、ちょっと誤りがあります。
それは、「液体は(時には固体も)すべて蒸気圧を持つ」ということです。
下の表を見てください。
http://www.sotodan.com/library/Goff.html

水は5℃で6.54mmHgの蒸気圧を持ちます。
これは大気圧760mmHgのもとで、0.86%・・・言い換えると空気1m3中に、7gの水蒸気を
含むことができるということです。
(7g含んだ状態を相対湿度100%といいます)

30℃になると、31.83mmHgの蒸気圧を持ちます。
これは大気圧760mmHgのもとで、4.19%・・・
言い換えると30gの水蒸気を含むことができるということです。
(30g含んだ状態を相対湿度100%といいます)

つまり水は100℃になるまで、絶えず蒸発しているのです。
100℃になると水の蒸気圧は760mmHgになり、100%水蒸気になります。
この状態が沸騰です。

前記の表はわかりにくいので、グラフを付けておきます。
このグラフは空気中に含むことができる水蒸気の量をg/m3で表しています。
http://www.max.hi-ho.ne.jp/lylle/shitsudo1.html

参考URL:http://www.sotodan.com/library/Goff.html

あなたが勘違いされているのは、水蒸気と水滴をごっちゃにしておられるのではないでしょうか?
水蒸気は気体です。目に見えません。
これが凝縮すると水滴になります。
雲は水滴の集合です。目で見えます。

>水は0度以下で固体、0~100までが液体で、100度以上で気体・・・と習った

この考え方は基本的には正しいのですが、ちょっと誤りがあります。
それは、「液体は(時には固体も)すべて蒸気圧を持つ」ということです。
下の表を見てください。
http://www.sotodan.com/library/Goff.html

水は...続きを読む

Q水の蒸発量

室内プールの水が12月から2月までの間に減っていました。
水槽に亀裂があると思っているのですが、冬場だから蒸発したのではないかという人も居ます。
外気は乾燥していると思うのですが、建屋内は窓が少し空いているくらいで空気の流れはほとんどありません。
水面積は1000m2、室温は10℃前後か、湿度は測っていません。
このような状況で水はどのくらい蒸発するものでしょうか?
何か式があるのでしょうか。
教えてください。
お願いします。

Aベストアンサー

lycaonです。
SI単位系に揃えて計算し直した結果図(10℃、風速 0.1m/s)とVBプログラムを掲げます。
前回は飽和濃度の単位換算を間違えていました。(蒸発量が約3倍に増加)

水面長 10m、室温・水温とも10℃、風速(a) 0.1m/s、(b) 1.0m/s なら、
相対湿度 =   0、 20、 40、 60、 80、 100 % の順に
蒸発量(a)= 5.78、4.63、3.47、2.32、1.16、 0.0 g/m2/hr
蒸発量(b)= 18.3、14.6、10.98、7.32、3.66、 0.0 g/m2/hr

10℃、湿度60%、風速0.1m/sで24時間に水面1m2から 2.32*24=55.7g の水が蒸発。
55.7g/m2/Dayは、0.056mm/Day にしかならず、少ない気もします。
式からは水面無風と相対湿度100%では、物質移動速度がゼロとなりますが、実際は完全無風でも分子拡散は起き得ます。

なお洗濯物の室内干しはなかなか乾かず、ベランダならすぐ乾きます。
冬場に室内出窓のコップの水はよく減る印象ですが、一晩に10mm減は勘違い。(測っていませんが、そんなに多くはないようです。)
逆に庭の水槽は吹き晒しで曝気していても、1ヶ月間殆ど水が減らない・・・減ってるのかな?
印象は当てにならず、実測にしかず、です。
(それでも計算するのは、毎回何がしか発見し、楽しいから。)

九州大梶原研の「物質移動工学」例題6.2-2↓で20℃空気への水の分子(一方)拡散の結果が 1.595*10^-7kmol/m2s= 10.3g/m2h なので、本題は強制対流ですが微風ゆえ、オーダー的には合っているかな、と。
(梶原研究室とコード中URLの ahaveanicedayさんに感謝。)

下のコードは Visual Basic がない場合、Excel VBAでも動きます。(http://okwave.jp/qa4779221.html のlycaon回答 No.7、或いは http://okwave.jp/qa4867277.htmlのinara1さん回答 No.2 等に VBA使用方法があります。)
デスクトップにvap.csv というファイルを作り結果を書き込みますから、Excelで開いて下さい。

先の図は枠に収まる大きさ(420*314pix)に調整しましたが、アップロード時に失敗したようです。右クリックしコピーしてペイント系アプリに落せば元の図が出ますので、今回も失敗したらそう願います。(削除はできても差換えはできないので。)
☆★☆★☆★☆

Option Explicit
Dim Na(100, 100)
Dim T, Ptotal, D, u, R, n, M, ρ, μ, L, Re, Sc, Sh, i, j, pH2O, C1, C2, Φ

'--------------------------------
Private Sub Command1_Click()
Open "c:\Documents and Settings\Administrator\デスクトップ\vap.csv" For Output As #1
Print #1, "■水の蒸発量,(kg/m2/h)"
R = 8.314 'J/mol/K=Pa・m3/mol/K
Ptotal = 101.3 * 10 ^ 3 'Pa (=1気圧)
n = 1 'mol
M = 29 / 1000 'kg/mol
u = 0.1 'm/s
L = 10 'm
Print #1, "全圧,(kPa)," & Ptotal / 1000 & ",,," & Date & "," & Time
Print #1, "代表長さ,(m)," & L
Print #1, "風速,(m/s)," & u
Print #1, ""
Print #1, "温度(℃)↓"
Print #1, "相対湿度(%)→" & ",";
For Φ = 0 To 1.01 Step 0.2
Print #1, 100 * Φ & ",";
Next
Print #1, "pH2O(Pa),CH2O(kg/m3),D(m2/s),ρ(kg/m3),μ(kg/m/s),Re,Sc,Sh"
'--------------
For T = -10 To 100 Step 2
i = i + 1
pH2O = 10 ^ (7.7423 - 1554.16 / (T + 219)) '35~55℃、mmHg,T℃「化工便3版」
pH2O = pH2O * 101.3 * 10 ^ 3 / 760 'Pa
'pH2O = 10 ^ (7.0641 - 1650.4/ (T + 226.27)) 'kPa,適用不明「新体系単位操作」オーム社p8
D = 0.241 * 10 ^ -4 * ((T + 273) / 288) ^ (1.75) * 101.3 * 10 ^ 3 / Ptotal ' m^2/s
'http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1324414728 から換算
ρ = Ptotal * M / n / R / (T + 273) 'kg/m3
μ = (16.73 * (T + 273) ^ 0.5 - 105.56) * 10 ^ -7 'Pa・s=kg/m/s「化工便」表から回帰
C1 = pH2O * 18 / 1000 / R / (T + 273) '水面の飽和水蒸気濃度(kg/m3)
Re = ρ * u * L / μ
Sc = μ / D / ρ '0.6(25℃)
Sh = 0.332 * Re ^ 0.5 * Sc ^ 0.333
j = 0
Print #1, T & ",";
For Φ = 0 To 1.01 Step 0.2
j = j + 1
C2 = Φ * C1
Na(i, j) = 3600 * Sh * D * (C1 - C2) / L 'kg/m2h
Print #1, Round(Na(i, j), 6) & ",";
Next
Print #1, Round(pH2O, 0) & "," & Round(C1, 5) & "," & Round(D, 7) & "," & Round(ρ, 4) & _
"," & Round(μ, 7) & "," & Round(Re, 0) & "," & Round(Sc, 4) & "," & Round(Sh, 2)
Next
MsgBox ("終了")
End
End Sub

参考URL:http://www-lab6.chem-eng.kyushu-u.ac.jp/lab6HP/lecture/bussitsuido/bussitsuido(2).ppt

lycaonです。
SI単位系に揃えて計算し直した結果図(10℃、風速 0.1m/s)とVBプログラムを掲げます。
前回は飽和濃度の単位換算を間違えていました。(蒸発量が約3倍に増加)

水面長 10m、室温・水温とも10℃、風速(a) 0.1m/s、(b) 1.0m/s なら、
相対湿度 =   0、 20、 40、 60、 80、 100 % の順に
蒸発量(a)= 5.78、4.63、3.47、2.32、1.16、 0.0 g/m2/hr
蒸発量(b)= 18.3、14.6、10.98、7.32、3.66、 0.0 g/m2/hr

10℃、湿度60%、風速0.1m/sで24時間に水面1m2から 2.32*24=55...続きを読む

Q水の蒸発

水は0℃で氷になり、100℃で気体になりますよね。
しかし、実際は20℃くらいでも水は蒸発してしまいますよね。(たとえば洗濯物とか)
それはどうして起こるのですか。結構詳しく知りたいです。

Aベストアンサー

 次の質問でmezirosinjiさんは飽和水蒸気圧という言葉をつかって
らっしゃるのでこれを使って説明させていただくと、

 たとえば、20℃の時の飽和水蒸気圧は23.38ヘクトパスカルです。
これは次のようなことを意味します。

 ある密閉されたビンの中に半分くらい水が、残りは空気が
入っていて20℃に保たれていると考えてください。このとき、
水の表面では水は次々と水蒸気になっています。一方、ビンが密閉
されているので水蒸気は逃げ出す事ができないので今度は水蒸気→水
と変化するヤツもいます。ここで、空気中の水蒸気の割合(水蒸気圧
ですね。)が大きいと水蒸気→水の変化速度が速くなり反対に水蒸気
の割合が少ないと水→水蒸気の変化速度が速くなります。20℃では、
水蒸気圧が先ほど書いた23.38ヘクトパスカルの時水→水蒸気と
水蒸気→水の変化速度が釣り合います。この時の水蒸気の圧力が飽和
水蒸気圧なわけです。

 ここで、洗濯物を乾かすときの事を考えると、洗濯物を乾かすときは
風通しのよい所に干すので洗濯物から出た水蒸気は風に乗って運ばれ、
あらたに乾いた空気が次々とやってきます。ので、いつも洗濯物のまわり
の空気の水蒸気圧は低く、水→水蒸気の変化速度が勝って洗濯物は乾いて
ゆくわけです。これをもし狭い密室で干してもあるところで乾かなくなって
しまいますね。

 ところで、100℃での飽和水蒸気圧は1013ヘクトパスカル、
つまり1気圧です。したがって水を100℃まで加熱すると水の表面
だけではなく中の方でも次々と水→水蒸気の変化がおこりぶくぶくと
泡が出て来るわけです。これを沸騰といいます。

 質問文の中の、「水は100℃で気体になる」というのは実は正確
ではありません。もう少し正確に言うなら、「水は1気圧の時100℃
で沸騰する」というところでしょうか?

 次の質問でmezirosinjiさんは飽和水蒸気圧という言葉をつかって
らっしゃるのでこれを使って説明させていただくと、

 たとえば、20℃の時の飽和水蒸気圧は23.38ヘクトパスカルです。
これは次のようなことを意味します。

 ある密閉されたビンの中に半分くらい水が、残りは空気が
入っていて20℃に保たれていると考えてください。このとき、
水の表面では水は次々と水蒸気になっています。一方、ビンが密閉
されているので水蒸気は逃げ出す事ができないので今度は水蒸気→水
と変化するヤツ...続きを読む

Q水の蒸発量について

プールの蒸発量を至急計算しなくてはならなくなりました。
似たような質問もありましたが、いまいちわからず・・・・

プールサイズは25*13m(参考に水深は1.8m)
屋外設置です。

月平均気温・日照時間・風速等のデータ(気象庁にありました)からある程度しっかり計算したいの
ですが、計算式等どなたかお分かりになりませんでしょうか?

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

○水の蒸発量http://okwave.jp/qa/q4903169.html
はどうでしょう?

時間はないかと思いますが・・
海外文献紹介 室内プールからの蒸発量の算定各手法の評価とその適用範囲
http://ci.nii.ac.jp/naid/40007094339
のもあります。

水の蒸発速度の計算式
http://qanda.rakuten.ne.jp/qa2006860.html
も参考になります。


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