A 回答 (1件)
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No.1
- 回答日時:
こんばんは。
まず、
湿度とは、飽和水蒸気量を100%として、それに対する実際の水蒸気の量の比です。
飽和水蒸気量をE(グラム/m^3)、気温をT(ケルビンではなく℃)と置けば、
E = 6.11 × 10^(7.5T/(237.3+T))
です。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%A3%BD%E5%92%8C% …
また、湿度をH(無次元)、水蒸気量(グラム/m^3)をwと置けば、
H = w/E
なので、
w = EH
= 6.11 × H × 10^(7.5T/(237.3+T))
wを グラム/m^3 から モル/m^3 に直したものをw’と置くとすると、
H2Oの分子量は18(グラム/モル)なので、
w’[mol/m^3] = EH/18
= 6.11/18 × H × 10^(7.5T/(237.3+T))
= 0.34 × H × 10^(7.5T/(237.3+T))
T=25℃、H=0.50 を代入すると、
w’= 0.34 × 0.50 × 10^(7.5*25/(237.3+25))
= 0.88[mol/m^3]
T=60℃、H=0.90 を代入すると、
w’= 0.34 × 0.90 × 10^(7.5*60/(237.3+60))
= 9.98[mol/m^3]
ここまで来れば、後は自力で何とかなると思いますが、いかがでしょうか。
体積比というのはモル数の比ですから、
25℃、60℃における空気の1m^3当たりに含まれる窒素と酸素のモル数を計算して、
それを上記(0.88や9.98)と比較すればよいです。
>>>また、空気は温度が変化すると気体毎に膨張率が違うので、体積比率が微妙に変化すると思うのですが、間違いないでしょうか?
おっしゃるとおり‘微妙’ですけれども、
たとえば高校生が試験の答案にそのように書くと、ほぼ「間違い」にされてしまうでしょうね。
PV = nRT という式(理想気体の状態方程式)を否定していることになりますから。
ご参考になりましたら幸いです。
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