こんばんは。
早速ですが、考えてみたいと思います。
第58回試験・一般知識
今回の問題は、「混合比」の理解が問われている内容になります。ある空気塊があるとき、その空気塊の中に含まれている水蒸気と乾燥空気との質量比のことを「混合比」とよんでいます。すなわち、
混合比(g/kg)＝水蒸気の質量(g)/乾燥空気の質量(kg)…(1)
と表わされます。今回の問題は水蒸気の質量を求める内容であることから、(1)式より、
水蒸気の質量＝乾燥空気の質量×混合比…(2)
の関係が導き出されます。2つの未飽和の空気塊AとBのうち、Aの乾燥空気の質量をm、Aの混合比をq、としますと、空気塊Aの水蒸気の質量はmqとなります。
次に空気塊Bですが、問題文より、「空気塊Aに含まれる乾燥空気の質量の2倍」とありますので、乾燥空気の質量は2m、一方、水蒸気の混合比は2qとありますので、空気塊Bの水蒸気の質量は、4mqとなります。
問題では最終的にこれら2つの空気塊を混合した空気塊の水蒸気の混合比を求めるわけですが、混合後の乾燥空気の質量は、(m+2m)、混合後の水蒸気の質量は(mq+4mq)とそれぞれ表わされますので、これらを(1)式に代入しますと、
(mq+4mq)/(m+2m)=5mq/3m=(5/3)q
と整理され、よって、正解は③ということになります。
では。