学ぶ！晴ノート 気温、気圧、相対湿度が、それぞれ27℃、1008hPa、50%の大気における乾燥空気の分圧として、最も適切なものを、下記の①～⑤の中から1つ選べ。ただし、水蒸気の気体定数を461Jkg-1K-1、27℃における飽和水蒸気密度を26gm-3とする。
①1005hPa
②1000hPa
③995hPa
④990hPa
⑤985hPa
④ 990hPa
はれの
乾燥空気の分圧は？という問題なので
【水蒸気を含む空気の気圧（全圧）】から【水蒸気の気圧（分圧）】を引けばいいんですね！
条件はこれ↓
- 水蒸気の気体定数→461Jkg-1K-1
- 27℃における飽和水蒸気密度→26gm-3
- 相対湿度→50%
水蒸気の気圧を求める式は、普通の気体の状態方程式でOK。
p＝ρRT（気体の状態方程式）
- ρ：気体の密度→13gm-3（26gm-3の50％）
- R：気体定数→461Jkg-1K-1
- T：絶対温度→（27+273）K
上の条件から
水蒸気の気圧＝13gm-3×461Jkg-1K-1×（27+273）K
＝13 g/m3 × 461 J/kg･K × ( 27 + 273 ) K
＝13 × 461 × 10-3 × ( 27 + 273 ) J/m3
＝1797.9 J/m3
水蒸気の分圧は、1797.9 Pa なので
約 17.979 hPa ＝ 約 18 hPa です。
【水蒸気を含む空気の気圧1008hPa】から【水蒸気の分圧18hPa】を引くと・・・
1008hPaー18hPa＝990hPa