Day14、湿度と空気の重さ
こんにちは、
あるいは初めまして
Verneです。
はやいものでもう毎日noteを書き始めて2週間が経ちます。
毎日文章を書くことで書くのに書かける時間も短くなってきました。
意外なところで言うと無駄時間が少し減りました。
動画等をダラダラ見ていた時間に書くようにしたおかげで生活にメリハリをつけることができるようになりました。
少しの変化でも周りも巻き込み変化するバタフライエフェクトに似たものを感じました。
最近、暑い日が多いですよね。
これから梅雨に入りジメジメした季節になります。
そこで今回は、湿度と空気の質量について考えたいと思います。
湿度と空気密度の相関
湿度が高いとなんとなく空気が重たいような感じしませんか？あれ、考えてみたのですが湿度が高い方が空気軽いような結論に至ったのですがどうでしょうか？おそらく正しいです。
思考方法、計算過程を次に示します。気圧、温度が一定の場合の同一体積の気体内の分子数は同一となります。空気の場合は湿度が高いほど空気中の水の分子の比率が増えその分他の成分（窒素分子、酸素分子、アルゴンと微量の二酸化炭素）が減少します。水の分子の質量（18g/mol）は空気の主成分の窒素分子や酸素分子の質量（28g/mol、32g/mol）より小さいので湿度が高いほど空気の密度は小さくなります。空気中の水の分子（水蒸気）の割合は湿度（正確には相対湿度）でわかります。極論で計算してみます。気温35度でつまり湿度100%の場合、水の飽和蒸気圧は0.056気圧となります。質量28.62g/molの乾燥空気の5.6%（質量比）が18g/molの水蒸気で置き換えられることになります。28.62*(1-0.056)+18*0.056＝28.025 28.025/28.62=0.979から、気温34度で湿度100%の空気の密度は乾燥空気に比べて約2パーセント小さくなることが分かります。相対湿度が50%になれば影響は半減、気温が20度になれば飽和蒸気圧は0.023気圧ですから影響は少ないと思います。
この微差を気が付ける人間のほうが少ないように感じます。結論湿度が高いほど空気の密度は低くなる。
湿度計を用いて体感の空気の重さと実際の空気の重さと比較する自由研究をやってみても良いかもしれませんね。
ちょっとおしゃれな温度室温計を見つけたので紹介
今日は以上です。それではまた！
Verne 2024.06.11