物理化学で質問です。

質問

物理化学で質問です。
101kPa,298Kに保たれた室内で毎分180ｇの水を気化させたとき、相対湿度（水蒸気圧/飽和水蒸気圧）を80％に保つためには毎分何立方メートルの空気を外気と入れ替える必要があるか。
外気は、303K,相対湿度50％,飽和水蒸気圧4.28kPaとする。
298Kでの飽和水蒸気圧は3.19kPaとする。
この問題を、以下のように解きました。

毎分180÷10=10molの水蒸気が発生する。
つまり、22.4l×10÷1000=0.224立方メートルの水蒸気が発生。
室内の空気1立方メートル中に存在する水蒸気は
1×(3.19/101)×0.8=0.0253立方メートル
外気の空気1立方メートル中に存在する水蒸気は
1×(4.28/101)×0.5=0.0212立方メートル

つまり、空気1立方メートル入れ替えれば、水蒸気は
0.0253-0.0212=0.0041立方メートル減少する。
水蒸気は毎分0.224立方メートル発生するので、毎分0.224立方メートル減らせば湿度は一定に保たれる。
つまり、0.224/0.0041=54.6立方メートル
よって、毎分54.6立方メートルの空気を入れ替えればよい。

この答えの数字がかなり大きい気がします。
おかしいところが無いか見ていただけないでしょうか？
よろしくお願いいたします。

回答No.2

kagakusuki · ベストアンサー

外気の気圧は何kPaなのでしょうか。
　もしも、外気と室内の気圧が異なっていれば、それも計算に入れなければならないはずです。（普通は同じ気圧だとは思いますが）

　それから、室内に入った外気は、温度が下がって、体積が減少しますから、室内の空気１立方メートルと入れ替わる外気の体積は、１立方メートルではなく、303/298立方メートルだと思います。
　その部分を修正されれば、他の部分の基本的な考え方は正しいと思います。

>毎分54.6立方メートルの空気を入れ替えればよい。
>この答えの数字がかなり大きい気がします。

　それ程大きいでしょうか？
　幅（片側）0.9m×高さ1.2mの普通サイズの窓を全開にした場合、その窓を毎分54.6立方メートルの空気が通過するために、必要な風力は、0.84m/sですから、そよ風程度の風があれば充分という計算になります。

回答No.1

kagakusuki

外気の気圧は何kPaなのでしょうか。
　もしも、外気と室内の気圧が異なっていれば、それも計算に入れなければならないはずです。（普通は同じ気圧だとは思いますが）

　それから、室内に入った外気は、温度が下がって、体積が減少しますから、室内の空気１立方メートルと入れ替わる外気の体積は、１立方メートルではなく、303/298立方メートルだと思います。
　その部分を修正されれば、他の部分の基本的な考え方は正しいと思います。

>毎分54.6立方メートルの空気を入れ替えればよい。
>この答えの数字がかなり大きい気がします。

　それ程大きいでしょうか？
　幅（片側）0.9m×高さ1.2mの普通サイズの窓を全開にした場合、その窓を毎分54.6立方メートルの空気が通過するために、必要な風力は、0.84m/sですから、そよ風程度の風があれば充分という計算になります。