水蒸気が気体中に占める体積割合を求め方

水蒸気が気体中に占める体積割合を求めたいです。

水蒸気圧　0.002MPa
大気圧　　0.1013MPa
の場合、

大気1m3　の内、水蒸気の占める体積割合の求め方はどのようになるでしょうか？

求め方1 = (0.002/0.10135)
求め方2 = √(0.002/0.10135)
のどちらかが正解だと思うのですが、どちらが正解でしょうか？

No.3 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2015/06/04 10:44

★体積割合ですので体積を求めたら誤まりです。

　￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣
★0.02 は有効数字は1桁ですので答えも有効数字1桁になります。
　￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣
圧力が0.1013MPaと小さいので理想気体として計算できます。

★大気1m³　の内、水蒸気の占める体積割合の求め方はどのようになるでしょうか？
　この質問は意味無いですよ。ここが重要★引っ掛け問題ですね。
　割合なのですから、「大気1m³」は問題には関係ないです。

アボガドロの法則「同一圧力、同一温度、同一体積のすべての種類の気体には同じ数の分子が含まれるという法則である。」より
　[水蒸気圧]/[大気圧] = 0.002MPa/0.1013MPa
　　　　　　　　　　　= 20/1013
　　　　　　　　　　　＝ 0.02　　※有効数字1桁ですので
　　　　　　　　　　　＝ 2%

＞求め方2 = √(0.002/0.10135)
　なぜ唐突に√を考えたのですか？？？体積なので³√なら、何となく想像できなくもないが(^^)

No.2 回答者： NPAsSbBi 回答日時： 2015/06/02 13:37

理想気体でない場合は、分圧比＝体積比が成り立たなくなります。

実在気体の計算式は、難しいものがいろいろとありますが、現実的には計算は不能で、
理想気体に近似して計算するしかなく、理想気体との誤差は気にしなくて良いものです。

理想気体として考えた場合、温度・湿度・圧力が変わっても、
比例関係は変わりませんので、計算の仕方は同じです。

No.1 回答者： NPAsSbBi 回答日時： 2015/06/02 09:22

理想気体では、分圧比＝体積比になります。

与えられている分圧は、水蒸気が0.002MPa、大気圧が0.1013MPaですから、
水蒸気の分圧比は、0.002/0.1013となります。(＝求め方１)

大気1m3の中に存在する水蒸気の体積を求めるためには、
大気の体積1m3に水蒸気の分圧比0.002/0.1013をかければ良いので、
1×0.002/0.1013＝0.0197 [m3]＝19.7 [L]となります。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
差し支えなければ、補足で教えて頂けないでしょうか。
理想気体でない場合、気温や湿度、圧力が変わってきた場合、この計算式はどう変わるのでしょうか？

お礼日時：2015/06/02 10:37