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暮らしの中の水蒸気露点の考え方について
いつも易しく科学のひみつを解きあかして下さる教育＞物理学のみなさまには大変お世話になっています！ 夏になるとじめじめ気持ち悪いので、凡人でもいやおうなしに湿度に関心が向くようになります^^; ところで昔学校でボンヤリと居眠りしながら習った「しめり空気線図」における露点と、いわゆる「暮らしの知恵」における「部屋の隅や押し入れや下駄箱などの対策として扇風機などで空気をかきまぜれば結露しないで済む」という事実について、頭がこんがらがってます。 積極的に露点温度に向かうよう強制的に除湿器で冷やして別のタンクに水分を集める∴除湿完了結露せずに快適、という考えは、湿り空気線図とぴたりマッチしてわかりやすいんですが… 温度も湿度も同じままなのに、空気を回すだけで結露しない∴これまた快適、というからくりはどんな理屈になっているのでしょうか。 （空気をかきまぜると水蒸気の飽和点が上昇する、と考えてよいでしょうか） その手の相関図が入手できるとうれしいな、と思っています。
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再々どNo.2&4 です。 「すくなくとも、質問当初に私が仮定していた「空気の気流＝飽和水蒸気量の増大に寄与」は全くありえない、という結論でよろしいでしょうか？」 No.4 の回答後に思いついたんですが、押し入れや下駄箱は密閉度はそれほど高くないですよね？ということは空気を攪拌すると、その副作用（？）として外界との空気の出入りが若干でも起きている可能性もあるように思います。 気流は正確には圧力変化を生じますので、その結果として水蒸気飽和点が変化することはありますが、きっとその影響は無視できるほどしかないでしょう。もうひとつは No.5 さんのおっしゃる、室内の湿度の偏りが均一化されることも見逃せない可能性もあるとは思いますが、部屋の（空気が淀み易い）形状や内部構造、および容量等に大きく関係するのではないでしょうか。 ということで、私の仮説は、換気と温度上昇の２点が大きいと思います。いずれにせよ部屋の空気の攪拌が直接、相対湿度に影響するというのは科学的に説明できないと思います。
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＞単語はどういう意味になりますでしょうか？ 化学では原則として「均一系」で考えます。しかしかくはんが不充分な系が数多く存在します。不均一な状態にあるときに「濃度分布がある」といいます。 ＞理科だけの特殊用語でしょうか？ 何を「特殊」とするか意見が分かれるのですが「化学工学」だけで使われることばです。 一例として2000年ごろ「エヴァンゲリオンという難解な通常使わない言葉には注釈をつけるように」と編集者がいう世界が化学です。
お礼
乱歩先生いつもお知恵を授けて頂き感謝しています！ ＞化学では原則として「均一系」で考えます。しかしかくはんが不充分な系が数多く存在します。不均一な状態にあるときに「濃度分布がある」といいます。 なるほど！これは大変納得いきました！ 私は学校で建築を学びましたので、空調設備の一環として空気線図を知ったのですが、撹拌が充分な均一系でないと理論が成立できない、という今回のお話を伺い、非常にすっきりできました。 建築工学理論も絶対に均一な建材である大前提で構造計算されますのでむらが出来て当たり前のコンクリートや木造ではトラブルが絶えません。 暮らしの扇風機説には、「本来あるべき理論値に近付けるための撹拌」という側面もおおいにあり、ということですね！ 大変為になりました。 また色々教えて下さいませ。
濃度分布 の内容でしょう。
お礼
edogawaranpo さん、また今回もお世話になります！ 濃度分布と言う単語はどういう意味になりますでしょうか？ 国語辞典的に解釈してよい単語ですか、理科だけの特殊用語でしょうか？ グーグル検索してみたのですが、理科的なページに国語的な意味で使われているものばかりがヒットしてしまい、いつものようにとんちんかんな思いにかられています。 どうぞまた快刀乱麻のお裁きをよろしくお願いします。
- chirubou
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再度 No.2 です。 「閉め切った押し入れや下駄箱に千円ぐらいの小型扇風機を入れると確かに効果あるんですよね」 どういう扇風機かは分かりませんが、ひょっとして扇風機を回す事で、下手箱内の温度があがったりしてませんか？
お礼
なるほど、確かに千円の小型ファンを付けました。 小型扇風機とはいえ、下駄箱の容積も小さいですからモーターの熱で下駄箱内気温が上昇して飽和水蒸気量が増えてくれている、という「副作用」はおおいにありえそうですね？ この仮説が正しければ、ファンで撹拌するよりも、結露させたくない押し入れや下駄箱、部屋の隅の下部（熱気が上昇できて自然対流する位置）に低出力または間欠運転のヒーターを置くほうが、ファンを常時回転させるよりも高能率なのかもしれませんね！ いわゆる「暮らしの知恵」のたぐいにはガセネタも多いですから、「空気撹拌説」の正体は「モーターの庫内温度上昇」に過ぎなかった、というのがオチだとすると、日本全国かなりの人が「見てきたようなウソ」にすっかりだまされていたことになりそうですね^^; ★この辺とても気になる所です。 すくなくとも、質問当初に私が仮定していた「空気の気流＝飽和水蒸気量の増大に寄与」は全くありえない、という結論でよろしいでしょうか？
- otto0001otto
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攪拌は結露防止に役立ちますよね。 実際、屋外の収納箱にファンを仕掛けたりします。 僕もあなた同様考えがまとまってはいないのですが、 押入れは密閉されていないので、日中どんどん 水分を吸収する。 夜冷えてくると、このとき壁から冷えてくるので、 壁際には温度勾配ができ壁際で結露が起こる。 ここで、空気を攪拌すると壁際で結露する空気が 置き換えられ結露しない。 ということだと思います。 また、攪拌することにより、日中水分を蒸発させ、 押し入れ内の空気中水分が増え、それより水分が少ない 外気に水分を拡散していく。
お礼
たのしく為になるお話をありがとうございます。 > 夜冷えてくると、このとき壁から冷えてくるので、 > 壁際には温度勾配ができ壁際で結露が起こる。 > ここで、空気を攪拌すると壁際で結露する空気が > 置き換えられ結露しない。 なるほど、＃１番さんと同様、撹拌による「暖気側に中和」で露点が高くなる ∴大丈夫、説ですね！ 電気代と真の能率を気にすると、昼間は扇風機の意味が少なくて夜だけ回せば よい、という考えにまとまりそうですね？ > また、攪拌することにより、日中水分を蒸発させ、 > 押し入れ内の空気中水分が増え、それより水分が少ない > 外気に水分を拡散していく。 この辺、とても興味津々です！ この考えは＃２さんと同様の撹拌よりも戸の開閉による外気入れ替えにこそ本当 の効果がある、という（どちらかといえば）しくみですね？ 私の体験では、靴箱で、一度季節ものの靴を出してしまったら次のシーズンまで 本当に「開かずの箱」状態なんですが、ミニファンで劇的に助かりました！ 基本的には撹拌しかないつもりですが、コード用にあけたわずかな穴の隙間が 外気吸入口として本当は一番縁の下の力持ちとして機能していたことになるで しょうか？ （外気の入れ替えが全くない前提でいましたので撹拌が湿度含有のキャパシ ティを上げる要因なのかと思い込んでいました） またよろしければ色々教えて下さい！
- chirubou
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「部屋の隅や押し入れや下駄箱などの対策として扇風機などで空気をかきまぜれば結露しないで済む」というのは若干違っていて、「かき混ぜる」ことではなく「常に新しい空気に入れ替える」ことが要点ではないでしょうか。 閉め切った押し入れ内の空気は温度の変化により露点温度になることがあり、その結果、押し入れ内部が湿気てしまいます。もし、常に新しい空気で入れ替えれば、入ってくる空気の温度と湿度は常に露点温度以上ですよね？だから結露が発生しない訳です。
お礼
どうもありがとうございます。 確かに乾いた外気が入ってくれれば有り難いですよね！ しかし、閉め切った押し入れや下駄箱に千円ぐらいの小型扇風機を入れると確かに効果あるんですよね… （ふとんや靴の出し入れ時のみ外気が入るのですが、扇風機効果は錯覚に過ぎず、開閉による外気のほうが本当の効果だった、ということになりますでしょうか？）
- mii-japan
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空気を撹拌するだけで温度も圧力も変わらなければ露点も変わりません しかし、部屋内の空気は均一ではありません、場所による温度の差はかなりあります 特に天井近くは温度が高く。壁の近くと中央付近ではかなりの温度差があります 撹拌することで、その温度差が均一化される（方向に向かう）ため部屋の温度が変わり露点の上昇がある、また気流があるため蒸発が促進されるからでしょう
お礼
さっそくにどうもありがとうございます。 なるほど、室内で分離している暖気と冷気を均一化することで少しでも暖気側に合わせる、という意味が「せんぷうき撹拌結露防止法」の理屈だったのですね。 では、下駄箱のように背が低くて、床に近く暖気に乏しく、箱内部の寒暖の差があまりない場合には撹拌による効果は少ないということになりそうですね。 > また気流があるため蒸発が促進されるからでしょう なるほど、気流で蒸発が促進されるのですね。確かに心当たり大いにありますよね！ これは飽和水蒸気の上限が気流でさらにアップされることになるんでしょうか？ それとも、飽和は不変だけれど、少しでもまだ余裕がある部分に気流で水蒸気を送り込んでいる、ということになりますか？ 気流による蒸発の促進を、湿り空気線図のような相関図になったものはありますでしょうか？
お礼
いつも本当に有り難うございます！ ＞気流は正確には圧力変化を生じますので、その結果として水蒸気飽和点が変化することはありますが、きっとその影響は無視できるほどしかないでしょう なるほど、物理科学要因としてあるにはあるが、「暮らしの中」ではまず無視すべき程度のこと、というのが真相だったのですね！ ＞室内の湿度の偏りが均一化 なあるほど、乱歩先生、そういうことでしたか^^; ＞換気と温度上昇の２点が大きいと思います。 ＞いずれにせよ部屋の空気の攪拌が直接、相対湿度に影響するというのは科学的に説明できないと思います。 たいへんよくわかりました！ 押し入れ下駄箱に関しては、「ちょっと隙間をあけておく」とか、能率の悪いモーターで温度上昇する安物扇風機にこそ価値がある、というころになりそうですね！ （安い扇風機が推奨される理由もこれで納得です！） 本当にどうも有り難うございました。