プロが教えるわが家の防犯対策術!

今大学で粒子の流れとかを習っているのですが、Re数の事がよくわかりません。
1、Stokes域(Re<2)での抵抗係数Cdは24/Reと教科書に書いてあるんですが、これは計算で出るんでしょうか?出るならその導き方を教えてください
2、Stokes域でのReは2より小とか6より小とか教科書によって違うんですがこれはどういうわけなんでしょうか?
 以上の2問が分かりません 解る方、アドバイスお願いします。

A 回答 (2件)

1.


(1)  Cd = 24/Re
は一般の場合に成立する式なのか,
それとも特別な場合に成立する式なのかをよく認識されていますか?
流体力学の場合だけでなくて,こういう認識はいつでも大事です.

抵抗Dは物体の形状によって違うのは当然です.
DとCdの関係は,Sを断面積として
(2)  D = (1/2)ρU^2 S Cd
一方,レイノルズ数
(3)  Re = LUρ/μ
のLは物体の代表的長さで,形状には特に関係ありません.
だから,形状に無関係に Cd と Re の関係がつくはずがありません.

(1)の式は物体が球の場合の Stokes の法則
(4)  D = 6πμaU
の場合の話でしょう.
(2)(3)(4)と S = πa^2,L = 2a から,(1)が出ます.

なお,円柱だと Stokes 近似では解が出ません.
こういうあたりからも,(1)が一般の場合の式ではないことがわかります.

2.
Stokes 近似は Re が小さい場合の近似ですが,
Re が大きくなると段々近似が悪くなるわけで,
どこかの Re の値で突然近似が破綻するわけではありません.
乱流が生ずるような場合とは違います.
近似の悪くなる具合は物体の形状などによって違いますから,
Re が2とか6とか言うのは目安の値に過ぎません.
また,どの程度ずれたら近似がダメになったというかも,
場合(or 目的)によって,あるいは人によって違います.
例えば,Stokes の法則だと,(4)をもうちょっと近似を進めますと
(4')  D = 6πμaU {1+(3/16)Re}
ですが,20%違えばダメだと言うなら Re の限界は1程度ですし,
2倍違うくらいはOKだというなら Re の限界は5程度です.
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ありがとうございます よくわかりました さすがは専門家という感じです 何か化学工学の真髄を垣間見た気がしました(本当はまだまだなんでしょうけど)
 一晩の間に2人もの書きこみ感謝します ありがとうございました

お礼日時:2001/05/09 15:17

レイノルズ数Reとは,実験的に見いだされた数字です。


層流から乱流への移行(これを遷移という)は、いろんな条件を変えながら実験したあげく次式であらわされるレイノルズ数Re の値によって、その管内流が層流であるか乱流であるかが決まると言うことを見いだされたものです。
Re = ρVd/μ = Vd/ν
(ρ は流体の密度,μ は流体の粘度,V は管内の流体の流速,d は管の直径,ν は流体の動粘度)
 つまりレイノルズ数とは、流体固有の値(密度,粘度,動粘度)だけではなく、管内の流速や管のサイズ(直径)などの流体以外の条件を含めてはじめて定まる値なのです。
おわかりいただけたでしょうか?
    • good
    • 1
この回答へのお礼

ありがとうございます よくわかりました これからも化学工学に励みますのでその時はまた宜しくお願いします

お礼日時:2001/05/09 15:09

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Qアリを屋上から落としたら・・・

以前から気になっていたのですが、アリのように軽い生き物をビルの屋上から落っことしたら、死んでしまうのでしょうか。
死んでしまうとしたら、どのくらいの高さ以上だと死んでしまうのでしょうか。
おわかりの方がいましたら、是非教えてください。

Aベストアンサー

siegmund です.

> ごめんなさい。毎度のことながらstomachman間違えてしまいました。

いえいえ,最初に適用条件を無視したアホは私です.
学生にいつも言っているのに(^^;)

物理学演習みたいになってきました.
こんど,授業で出したろか.
きっと,ストークスの式使ってとんでもない値出す学生がいるな.
ここでアホやったことは学生には内緒にして置かなくちゃ.

で,Cd ですが,事典を見ると,
雨の落下速度は半径100μmで71cm/s,1mmで649cm/s,
2mmで883cm/s,2.9mmで917cm/sである,
とあります.
ははあ,大粒の雨があたると痛いわけだ.
重い粒が勢いつけて落ちてくるんだから.

stomachman さんの式から Cd = 8ρgr/3ρ'U^2 なので,
上の雨のデータから Cd を見積もってみると,
それぞれ ,0.40,0.48,0.52,0.69,です.
雨粒が落ちて来るときは球形でなくていわゆる雨滴型になっていますから,
その影響もあるんでしょう.
逆流線型だから,Cd も大きくなりそう.

あとは,アリさんの体重か.
う~ん,わからん.
百科事典には体長は載っていますが,体重は載っていないですね.

抵抗の式で r と書いているのはいわゆる代表長さで,
球なら半径でいいのですが,アリさんだと体長をそのままとるかどうか
難しいところ.
もちろん,ρとも関係します.

あとは,形で Cd はかなり違いますよね.
stomachman さんの言われるように手足広げれば大分 Cd が大きくなります.
パラシュートなぞ,その極みですよね.

で,stomachman さんの結果は 6m/s くらいで,
少し(大分かもしれませんね)過大評価になっていそうだ,ということです.
まあ,この半分 3m/s としまして,
多少荒いですが,v = √(2gh) から終速に達する距離を求めると,
h = 0.5 m になります.
ビルの屋上から落としても,地上の人間が普通に落としても,
アリさん終速はほとんど同じということです.
手からアリさん落としても何ともないですよね.

あの,手から落としても何ともないからビルの屋上でも平気,
というのはあくまでアリさんの話ですよ.
ネコちゃんや人間だと全然話が違いますから,念のため.

siegmund です.

> ごめんなさい。毎度のことながらstomachman間違えてしまいました。

いえいえ,最初に適用条件を無視したアホは私です.
学生にいつも言っているのに(^^;)

物理学演習みたいになってきました.
こんど,授業で出したろか.
きっと,ストークスの式使ってとんでもない値出す学生がいるな.
ここでアホやったことは学生には内緒にして置かなくちゃ.

で,Cd ですが,事典を見ると,
雨の落下速度は半径100μmで71cm/s,1mmで649cm/s,
2mmで883cm/s,2.9mmで917cm/sである,
と...続きを読む

Qストークスの法則でいきなり6πが現れるのはなぜ?

粘性抵抗において、物体が球体であった場合、その粘性抵抗は以下の
F = 6πRηv (η:粘度、R:球の半径、v:速さ)
という式が成り立つといいます。
粘度が大きくなれば抵抗力が増すのは分かります。
速さが大きくなれば抵抗が増すのもわかります。
ですが、なぜ定数として6πRが出てくるのでしょうか?
これは実験的に求めただけですか?
理論的に、何かの方程式から導出されるのですか?

何か知っている方、どうか教えてください。
回答お願いいたします。

Aベストアンサー

http://chemeng.in.coocan.jp/fl/fl08a.html

球のまわりの遅い流れ

の部分

理論的に求めているようです

Qブランチ間隔とはなんの為にある基準なのですか? 【ブランチ間隔とは、排水立て管に接続している各階

ブランチ間隔とはなんの為にある基準なのですか?

【ブランチ間隔とは、排水立て管に接続している各階の排水横枝管または排水横主管の間の垂直距離が2.5mを越える排水立て管の区間のことをいう。
2.5mを越えた場合を1ブランチ間隔という。】
上記がブランチ間隔らしいのですが、この間隔はなんの為にあるのですか?

Aベストアンサー

排水竪管の口径を決定する際に使用します。
4階以上もしくは、ブランチ間隔4以上の場合は、竪管に接続する1ブランチ間隔内の横枝管の排水負荷単位に制限があります。
排水負荷単位の合計と、1ブランチ間隔内で接続される横枝管の排水負荷単位の合計の両方で竪管の口径を選定する必要があります。
なぜ、1ブランチ間隔内で接続する横枝管の排水負荷単位の合計が問題になるかと言うと、ブランチ間隔を超えないと、流入した排水が管壁に沿って流れる状態にならないからです。(1ブランチ間隔内では、排水の流れは安定しないで、跳ねながら、管壁にぶつかり、1ブランチ間隔を超えると管壁に沿うようになります)
管壁に沿った流れでない場合は、横枝管の排水の流入とぶつかり、干渉して、排水流れの乱れが大きくなります。

Q特殊継手排水システムについて詳しく教えて下さい。 ビル管過去問にて次の記述 【排水横主管以降が満

特殊継手排水システムについて詳しく教えて下さい。

ビル管過去問にて次の記述
【排水横主管以降が満流となるおそれのある場合は、伸頂通気方式を採用する。】
が誤りです。

模範の解説に
【通気方式は、各個通気方式、ループ通気方式、伸頂通気方式、特殊継手排水システムの4つの分類があります。
その中でも伸頂通気方式は通気量が限られるため、排水横主管以降が満流となる場合には使えないという特徴があります。】
とありました。

特殊継手排水システムは調べてみると伸頂通気方式の中で特殊継ぎ手を使用しているみたいなので、この問題の誤りを訂正した場合は特殊継手排水システムでも誤りになってしまうのでしょうか?
そもそも特殊継手排水システムがあまり理解出来ないのですが継ぎ手で渦を作るみたいですが何故渦を作るんでしょうか?
継ぎ手の他に配管も特殊なものを使うんでしょうか?
分かる範囲で教えて下さい。

Aベストアンサー

特殊排水接手(ソベント、セクスチャー、集合接手など)は、排水と混合した空気を分離して、排水管上部に逃がす構造を持っていますが、ソベント以外は、全て排水に旋回流を与えて、排水管の中心部に空気の流路を作るようにして、通気管の機能を持たせて、伸長通気としたものです。
特殊排水接手を使用した場合は、排水はすべて排水管の管壁を伝って排水するので、横枝管の合流部でも、排水が跳ねたりして、排水の流れを乱す事が少なくなっています。
以前のブランチ間隔の質問で、ブランチ間隔以上で、排水が管壁を伝う状態と説明しましたが、厳密には、流下方向に3.5m落下した状態で、排水は管壁をほぼ伝うようになります。
この場合は、旋回流を与える特殊排水接手と違って、排水は旋回流とはならず、管壁をほぼ垂直に伝う形になります。
また、管壁の排水の厚みは変動が大きくなります。
旋回流を与えた場合は、遠心力で管壁を排水が伝うので、流れが安定します。
したがって、排水管中央部の空気通路が確保できます。
排水竪管から、排水横主管へつながる部分では、竪管と同口径の場合は、流速の変化により、排水横主管が満流になり、空気通路が無くなります。(通気竪管の端部が排水竪管と排水横主管の接続部の直上に接続された場合は、通気経路が確保されるので、流下に支障はありません)
伸長通気の場合は、このような状況になった場合は、通気量が不足するので、排水の流下に支障が生じる場合があります。
これが、排水横主管以降が満流になる場合は、伸長通気が利用できない理由です。
これを回避する為には、排水横主管を竪管よりサイズアップする方法があります。
特殊排水接手方式の場合は、竪管下部と排水横主管の接続部をつなぐ異径接手が用意されており、排水横主管が満流になる事を回避しています。
したがって、このように施工した場合は、伸長通気が利用できるようになります。

特殊排水接手(ソベント、セクスチャー、集合接手など)は、排水と混合した空気を分離して、排水管上部に逃がす構造を持っていますが、ソベント以外は、全て排水に旋回流を与えて、排水管の中心部に空気の流路を作るようにして、通気管の機能を持たせて、伸長通気としたものです。
特殊排水接手を使用した場合は、排水はすべて排水管の管壁を伝って排水するので、横枝管の合流部でも、排水が跳ねたりして、排水の流れを乱す事が少なくなっています。
以前のブランチ間隔の質問で、ブランチ間隔以上で、排水が管壁...続きを読む

Q抗力係数の算出方法について

現在,大学院に進学して初めて物理を学び始めました.
いまは,水中での生物の浮力を計算するため,抗力について調べています.
抗力を計算するためには,生物の体密度・抗力係数・流体の密度・体表面積が必要だと知りました.
いまは,抗力係数を算出したいと思い,調べているのですが,どうやって計算で出せば良いのか見当がつかないです.
抗力係数の算出には,生物の体表面積・迎い角・レイノルズ数の算出が必要とのことでした.
抗力係数の算出方法をご存知の方,どうか教えて頂ければと思い,こちらに投稿させて頂きました.
物理の基礎知識が無いため何とか勉強しています.
理解していない内容の質問だと思いますが,どうぞよろしくお願い致します.

Aベストアンサー

長文で失礼します。既に回答があるように、ある程度以上の精度が欲しければ実験を行うのが普通なのではないかと思います(ただ、この場合風洞ではなく水槽になるでしょうか)。一方で、前進速度(遊泳速度) U と体長 l だけでもわかれば、計算でもある程度の予測を立てることは可能なようです。どうも "Fluid Dynamic Drag" Sighard F. Hoerner (1965) という本がこの世界では有名で、抗力係数の計算にはよく参照されているようですので、可能でしたらご覧になるといいかもしれません。
Webcat plus
http://webcatplus-equal.nii.ac.jp/libportal/DocDetail?txt_docid=NCID%3ABA04740159
Bookfinder4U
http://www.bookfinder4u.com/IsbnSearch.aspx?isbn=9991194444&mode=direct

残念ながらこの本自体は持っていないのですが、東昭『流体力学』(1993) に、この本から式と図が引用されていました。細長比(体長 / 最大直径)とレイノルズ数を元にした図を見るのが早いとは思うのですが、提示することがかなわないため、参考までに式を書いてみます。ただし、研究であれば原典に当たられるべきでしょうし、私自身がまだ勉強中の身であり、使用条件等をよく理解しているとは言い難く、不適当な式の可能性もある点にはどうか十分ご注意下さい。

C_D,W = C_f [1 + 1.5(d/l)^(3/2) + 7(d/l)^3]
ここで
C_D,W: 表面面積(濡れ面面積, wetted area)を元にした抗力係数
C_f: 摩擦抗力係数 frictional drag coefficient
d: 最大直径 diameter
l: 長さ(体長でいいと思います)length

C_f としては2通りが挙げられており、
1. sqrt{C_f} = 0.242 / log(Re*C_f)
2. C_f = 0.075 / (log(Re) - 2)^2
ここで
Re: レイノルズ数 Reynolds number

1. の sqrt はルートのことです(1. は分母にも C_f が入ってしまっていますが……)。またこの本では log と ln を区別しているようですし、Re は 10 の累乗で書かれることが多いので、log の底はいずれも 10 だと思います。

ただし、"Life in Moving Fluids, second ed." Steven Vogel (1994) によると、対象の泳ぎ方によっても抗力係数は変わってくるようですし、計算は飽くまで推定に過ぎないということのようです。逆に、この同書によると泳ぎ方が平板に近い(あまり波状にヒラヒラしないということでしょうか)ような魚の場合は推算と実測がわりとよく合う、というようなこともありました(斜め読みですが)。また同書には具体的な値がいくつか載っており、魚の値としては、
・マス trout: 0.015 (Re = 50,000 - 200,000)
・サバ mackerel: 0.0045 (Re = 100,000), 0.0052 (Re = 175,000)
・タラ? saithe: 0.005 (Re = 500,000)
が挙げられていました(いずれも表面面積による計算)。この本は --まだ全部は読んでいませんが-- 生物学と物理学・工学のいずれを背景に持つ読者をも対象としていますので、一読されてみてもいいかもしれません。

ここまでに挙げた本のほかにも、私は読んだことはありませんが "Mechanics and Physiology of Animal Swimming" と "Bio-mechanisms Of Animals In Swimming And Flying" も、もしかしたら参考になるかもしれません。また、Google Scholar や Journal of Experimental Biology 等で fish drag coefficient など、あるいは上記の魚の抗力係数のソースである Webb や Hess, Videler(いずれも人名)などのキーワードによって検索すると、色々と出てくると思います。さらに、レイノルズ数は大きく違いますが潜水艦の計算ももしかしたら使えるかもしれません(調べていません、すみません)。

ただし、ここからは想像に過ぎませんが、抗力係数の推算時には、いずれの資料でも迎え角はおそらく alpha = 0 としているのではないかと感じます(迎え角 angle of attack は alpha (α) で表されることが多いようです)。多くの魚は揚力を積極的には利用していないようですから、一様流れに対して上下対称として、揚力 L = 0 を仮定しているのではないかと思います(違っていたらすみません)。あるいは、そもそも「浮力の計算に……」とのことでしたので、以上の駄文はリソースの無駄に過ぎなかったのかもしれません。(……一応確認しておきますが、静水圧による浮力 = 静的揚力とは別の力として、流れと物体との相互作用による流体力があり、このうち、相対流れの向きと平行な成分が抗力、垂直な成分が揚力 = 動的揚力と呼ばれることはいいですよね)

なお、どんな流体力学の本にも出ているので蛇足とは思いますが、レイノルズ数 Re は、
Re = rho U l / mu = U l / nu
ここで
nu = rho / mu
├ 0 deg C の海水なら 1.838 * 10^-6 m^2/s
└ 20 deg C の海水なら 1.047 * 10^-6 m^2/s
(真水でもほぼ同じ。"Life in Moving Fluids" による)
rho:(流体の)密度 density(ρですが文字化けするかもしれないので)
mu: 粘性係数 dynamic viscosity(同じくμです。粘度とも呼ばれることがあるようです)
nu: 動粘性係数 kinematic viscosity(同じくν)
U: 流速度 velocity(注目する部分の速さ。一様流れの速度であることが多いですが、必ずしもそうではありません。V と書かれることも多いようです)
l: 代表長さ length(注目する部分の長さ。x と書かれることもあります)

私もこうしたテーマに興味があり、近い分野の研究に携わりたいと思っておりますので、勉強不足・説明不足を承知の上で、少しでも助けになればと思い、取り急ぎ投稿させていただきました。一部でも何らかの役に立てば幸いです。個人で交流することは規約違反とのことですのでメールアドレス等は記しませんが、将来それらしき論文を拝見できることを楽しみにしております。長々と失礼しました。

長文で失礼します。既に回答があるように、ある程度以上の精度が欲しければ実験を行うのが普通なのではないかと思います(ただ、この場合風洞ではなく水槽になるでしょうか)。一方で、前進速度(遊泳速度) U と体長 l だけでもわかれば、計算でもある程度の予測を立てることは可能なようです。どうも "Fluid Dynamic Drag" Sighard F. Hoerner (1965) という本がこの世界では有名で、抗力係数の計算にはよく参照されているようですので、可能でしたらご覧になるといいかもしれません。
Webcat plus
http://web...続きを読む

Qレイノルズ数

誰かレイノルズ数に詳しい方教えてください。

公式から判断すると、レイノルズ数は速度と管の長さに比例し動粘度に反比例すると考えていいのでしょうか?他になにか影響するものはないでしょうか?ご教授願います。
(単純に速度や長さが2倍になればレイノルズ数も2倍)

Aベストアンサー

いろいろな表示の仕方があるが、円管内流体のレイノルズ数は、

Re:レイノルズ数
D:管径[m]
u:流速[m/s] (平均流速:管内半径方向の位置で流速は違うから)
ρ:密度[kg/m^3]
μ:粘度[Pa・s]
ν:動粘度[m^2/s] (1[St]=0.0001[m^2/s])
とすれば、

Re=Duρ/μ=Du/ν

だから、
管内径Dと流速uと密度ρに比例し、粘度μに反比例する。
管内径Dと流速uに比例し、動粘度νに反比例する。
です。

Q給湯 リバースリターン方式のしくみ

給湯のリバースリターン方式では
行きと返りの長さを同じにすることで流量が均等になるようにしているそうですが、
行きと返りの長さを同じにするとなぜ流量が均等になるのですか?
不均等だと水道管の圧力は実際どのような感じになるのですか?
分かりやすく解説して頂ける方いたら教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

下記サイトにある図を参照して下さい。

http://www.jsrae.or.jp/annai/yougo/34.html

(b)の逆還水法がリバースリターンに当たります。
流体が流れると配管の抵抗によって圧力が降下しますが、当然長いほどその影響が大きくなります。
(a)の直接還水法(ダイレクトリターン)では一番左の機器は往きも還りも短い為に流量が多く、一番右の機器はどちらも長い為に流量が少なくなってしまいます。
そこで(b)のリバースリターンを採用することで往管が短い箇所は還管を長く、往管が長い箇所は還管を短くすることで何れの機器においても管路の抵抗をおよそ均等にし、機器の流量を同等にしようという考え方です。

個人的な意見ですが、リバースリターンは空調の循環系統に採用するならともかく、元々循環流量が少ない給湯回路に採用するのは余りメリットがない気がします。

Qニュートンとストークスの抵抗法則

『ニュートンの抵抗法則』と『ストークスの抵抗法則』について教えて欲しいです。とくにニュートンの方がよく分かりません。出来るだけ詳しめにお願いします。
ご回答よろしくお願いします。

Aベストアンサー

どのへんまで勉強された上でのご質問かわかりませんが、摩擦抵抗が主体となる場合が「Newtonの抵抗法則」に従う場合で、圧力抵抗が主体となる場合が「Stokesの抵抗法則」に従う場合です。
下記のリンクが参考になるでしょう。

参考URL:http://irws.eng.niigata-u.ac.jp/~chem/itou/fl/fl8.html

Q層流速度分布について

流体の問題なのですが…

非圧縮性粘性流体が水平円管内を定常流れで層流になって流れるとするとき、
円管内の層流速度分布を求めたい。

参考書などを調べたところ
管内速度Vz(半径r0の円)は
Vz=-(1/4μ)(dp/dz)(r0^2-r^2)
とありました。(多分、この式だと思います)

このことから円管内の速度分布は回転放物面であると
考えられる、とあるのですが、
なぜこの式が出てきて、この式から回転放物面と分かるのでしょうか?

また、速度分布を求めよと言われた場合
これは式で表すのでしょうか?それともグラフにするのでしょうか?

流体力学の知識がほとんどないため、全く分かりません…。
うまく伝えられないのですが、どなたか解説お願いします。

Aベストアンサー

補足です。

解き方ですが、最初に変形します。

 (d^2Vz/dr^2)+(1/r)dVz/dr=(1/μ)dp/dz



 (1/r)×d(r×(dVz/dr))/dr=(1/μ)dp/dz    (1)

は同じですよね。(1)式でR(r)=r×(dVz/dr)と置くと

 (1/r)×dR(r)/dr=(1/μ)dp/dz

ですから、dR(r)/dr=(1/μ)dp/dz×r です。これを解くと

 R(r)=(1/2μ)dp/dz×r^2+A

です。R(r)=r×(dVz/dr)と置いてるので戻すと

 r×(dVz/dr)=(1/2μ)dp/dz×r^2+A → dVz/dr = (1/2μ)dp/dz×r+A/r

これより

 Vz=(1/4μ)dp/dz×r^2+Alogr+B   (2)

が出てきます。

>あと、境界条件のr=0のときMAXになるというのはなぜ分かるのでしょうか?実験結果からなのでしょうか?

このURLのr=0でMAXという条件は適切ではないかも知れませんね。別にMAXである必要はなくて、流れが有限速度になる必要があります。この世の中の流れは有限の速度ですので、A=0でないとAlogrの項が円管の中央のr=0で-∞になり困ります。ですので A=0でないといけません。

後は壁面で速度がゼロの条件(r=r0: Vz=0)からBの値が出てきます。

補足です。

解き方ですが、最初に変形します。

 (d^2Vz/dr^2)+(1/r)dVz/dr=(1/μ)dp/dz



 (1/r)×d(r×(dVz/dr))/dr=(1/μ)dp/dz    (1)

は同じですよね。(1)式でR(r)=r×(dVz/dr)と置くと

 (1/r)×dR(r)/dr=(1/μ)dp/dz

ですから、dR(r)/dr=(1/μ)dp/dz×r です。これを解くと

 R(r)=(1/2μ)dp/dz×r^2+A

です。R(r)=r×(dVz/dr)と置いてるので戻すと

 r×(dVz/dr)=(1/2μ)dp/dz×r^2+A → dVz/dr = (1/2μ)dp/dz×r+A/r

これより

 Vz=(1/4μ)dp/dz×r^2+Alogr+B   (2)

...続きを読む

Q大気圧じゃない飽和水蒸気圧と水蒸気分圧

お世話になります。
空気中の水分についての質問です。
大気圧での飽和水蒸気圧は温度によって決まることは分かるのですが、
大気圧じゃなくなったらどうなるのでしょうか?
水蒸気分圧についても、全圧が変わるとどうなるのでしょうか?

考える気体:水分を含む空気
圧力:1atm~2atm
温度:20℃~80℃
例えば、1atm50%RHの空気が、1.5atmに圧縮されたらどうなりますか?

あいまいな質問かもしれませんが、回答よろしくお願いします。

Aベストアンサー

飽和水蒸気圧は,温度だけで決まります。
大気の有無・圧力には関係ありません。

>例えば、1atm50%RHの空気が、1.5atmに圧縮されたらどうなりますか?について,飽和水蒸気圧が0.10 atmになる46℃で考えてみると次のようになります。
まず,この条件で全圧1.0atm,50%RHの場合,水蒸気圧は0.10atmの50%で,0.05atmということになります。
この空気を同じ温度で1.5atmに圧縮すると,水蒸気圧も1.5倍の0.075atmになります。これは,飽和水蒸気圧よりも小さいので,すべて気体のまま存在し,水蒸気圧は0.075atmということになります。
しかし,全圧が3atmになるまで圧縮すると,水蒸気圧は3倍の0.15atmにはなれない(この温度での飽和蒸気圧0.10atmを超える)ので,一部が水滴になり,水蒸気圧は0.10atmになります。

こんな感じですが,疑問に対する回答になっていますでしょうか。


人気Q&Aランキング