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「水蒸気密度が10g/m^3の空気」 というのかな?「水蒸気濃度」かな。 このままでは、データが足りないので、求められない。 そのデータは、知られているのが常識のようなデータとは限らないし。 他から必要なデータを調べるか。 相対湿度rh(%)=その温度の、蒸気圧pw/飽和蒸気圧pws×100 だから、 1 20℃での飽和蒸気圧pwsが必要 2 「水蒸気濃度が10g/m^3の空気」の蒸気圧を計算しなければならない 全圧P、水蒸気の分子量Mwが必要 1.は、蒸気表から、pws=2.34[kPa] 2.は次の計算 分圧の法則=気体の分圧pは気体の体積分率(=モル分率)xwに比例する 水蒸気なら、 pw=Pxw pw:水蒸気圧 xw=Vw/V Vw:水蒸気の体積 V:空気(湿り)の体積 Vwを求める Vw=Ww/Mw×22.4[L/mol]×1/1000[m^3/L]×T/273 Ww:水蒸気の質量 T:絶対温度[K] 「水蒸気濃度が10g/m^3の空気」ということは、空気(湿り)の体積 V=1[m^3]に、水蒸気 Ww=10[g]ということだから、 Mw=18[g/mol]とすれば、 Vw=10/18[mol]×0.0224[m^3/mol]×(273+20)/273=0.0134[m^3] で、 xw=Vw/V=0.0134/1=0.0134 ここで、全圧Pがわからないのでこれでおしまいだが、P=大気圧=101.3[kPa]とすれば、 pw=Pxw=101.3[kPa]×0.0134=1.35[kPa] 相対湿度は、 rh=pw/pws×100=1.35[kPa]/2.34[kPa]×100=57.8[%] どっか違っているかもしれないが、筋道はあっていると思うので、自分で確認してください。
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