バッチ内真空度と濃度の関係

質問

約１００Ｌのバッチ(真空容器）内に、大気圧力(ゲージ圧力０ＫＰａ)で　特定のガス濃度３０％（その他７０％）の気体が充満しています。
このバッチを真空ポンプにて－５０ＫＰａまで減圧します。
その後、空気にて大気圧力まで復圧した時の、ガス濃度は何％ですか？　１５％？
－５０ＫＰａまで減圧する＝バッチ内から５０Ｌ気体を取り除く？
その辺が、よく解りません。　
ご教授頂きたいのですが　宜しくお願いします。

回答No.1

NPAsSbBi

ゲージ圧力０kPaは、絶対圧力で101.3kPaです。
同じく-50kPaは、51.5kPaです。

ガスの濃度はそのガスの分圧に等しく、各ガスの分圧の和は全体の圧力に等しくなります。

まず、最初の状態で、全体の圧力が絶対圧で101.3kPa、注目するガスの濃度が30%で
一様になっているわけですから、
これを絶対圧51.5kPaまで減圧しても、その圧力における注目するガスの濃度は30%で変わりません。
つまり、減圧後の注目するガスの分圧は、全圧の30%であるので、
51.5×0.3＝15.45kPaということになります。

ここへ空気を足して、全圧を101.3kPaとしたとき、
注目するガスの分圧はもともとの15.45kPaのままですから、
その濃度は15.45/101.3×100＝15.25%となります。

お礼

さっそく、ご教授頂き　すっきりしました。
ありがとうございました。
また、よろしくお願いします。