密閉空間での気圧

水蒸気の混じった空気がある密閉空間では、温度を上げていくと中の気圧はどのように変化していくのでしょうか。

No.1 ベストアンサー 回答者： むらさめ 回答日時： 2016/03/23 22:24

あまり難しく考えないのなら、PV=nRT　というボイル･シャルルの法則によって気圧は変化していきます

P:圧力
V:容積
n:モル数
R:気体定数
T:温度(K)
密閉空間であるのでV,nが一定でTが上昇するのですから圧力Pの変化は、
P=nRT/V
で温度(K)に比例して上昇することになります。

しかし、これは気体分子を無限小の点として、気体の分子間力も存在しない理想気体とした場合なので、
実際の挙動は、P=nRT/Vからズレていくことになります。
理想気体からのズレは熱力学的に因子が測定されていて、補正する式等も昔に研究されていて熱力学(物理化学)の教科書に載っています。

No.3 回答者： uen_sap 回答日時： 2016/03/24 09:55

空気と水蒸気をそれぞれ理想気体として、それぞれある温度での分圧を求めて、二つをたせばよい。

水蒸気は理想気体とは言えませんが、空気に対して圧倒的に微量ですので、この程度の計算で誤差はほとんど発生しません。

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2016/03/23 22:50

水蒸気が混ざっていようがいまいが、「水蒸気と空気の温度特性が同じ」なら同じです。

実際には、「空気」と「水蒸気」は「過熱」に対する温度の上がり方（比熱）、温度に対する圧力・体積の変化のしかたなどが違うので、何%の水蒸気かによって変わると思います。

それは水蒸気でなく、「酸素と水素」とか「空気とヘリウムガス」のように、2種類の混合気体であっても同じです。露点温度（それ以下だと水蒸気が液体の水になる）より高い温度であれば、水蒸気だから何ら特殊なことはありません。「水蒸気」はれっきとした「気体」ですから。