【第16回・学科一般　問3】 　2つの未飽和空気A、B があり、空気塊A の混合比は q である。空気塊B に含まれる乾燥空気の質量は、空気塊A に含まれる乾燥空気の質量の4倍で、空気塊 B の混合比は2q である。これらの2つの空気塊を混合した場合の混合比はいくらか、下記の(1)〜(5)の中から正しいものを一つ選べ。なお、混合後の空気塊も未飽和とする。 (1)　(1/5)q (2)　(1/3)q (3)　(3/2)q (4)　(3/5)q (5)　(9/5)q

　

解説：

　例えば、気体1 と気体2 の混合気体があるとき、両者の質量の比を混合比といいます。気象の分野で混合比とは、湿潤空気中の　水蒸気の質量：乾燥空気の質量　あるいは　水蒸気の質量 / 乾燥空気の質量　のことを言います。

　

問題文を式で表す

問題文を丁寧に式で表していきます。どれを基準にとってもよいのですが、ここでは空気塊A に含まれる乾燥空気の質量をm とします。すると、空気塊A における混合比（水蒸気の質量 ： 乾燥空気の質量）は、

qm ： m　　　← 水蒸気の質量 / 乾燥空気の質量 m = 混合比 q　より qm

となります。

同様に、空気塊B における混合比（水蒸気の質量 ： 乾燥空気の質量）は、

2q(4 m) ： 4 m　　　← 乾燥空気の質量は4倍だから4m。　混合比は2倍だから2q、
　　　　　　　　　　　　それを乾燥空気の質量4m にかけたのが水蒸気の質量 2q(4m)

となります。

　

空気塊の混合

この2つの空気塊A とB とを混合すると、混合比（水蒸気の質量 ： 乾燥空気の質量）は、

（qm + 2q(4m) ：（m + 4m）
水蒸気の質量の　　乾燥空気の質量の
　　　　　合計　　　　　　　　合計

=　9qm ： 5m

=　9q ： 5

となります。

ですから、混合比は　(9/5)q　ということになります。

　

　

　答：(5)　　　

　　

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