学科一般~過去問私的解説&ヒント~第59回気象予報士試験・問2

2:湿球温度(熱力学)

問題文

大気中の水蒸気量の指標のひとつである湿球温度について述べた次の文章の下線部(a)〜(c)の正誤の組み合わせとして正しいものを、下記の①〜⑤の中から1つ選べ。

湿球温度計に通風される未飽和の空気(温度T0)の混合比をw1、湿球を通過した空気の混合比をw2とし、w1w2それぞれを飽和混合比とする温度をT1T2とすると、(a)T1は仮温度、T2は湿球温度で、(b)T1 < T2である。

混合比の差Δw= w 2 – w1に相当する水の蒸発によって温度が変化していることから、蒸発の潜熱をL、定圧比熱をCpとすれば、(c)L Δw = Cp (T0T2 )という関係が成り立つ。

③ (a)誤,(b)正,(c)正

(a)温度

w2を混合比とする時のTが湿球温度なのはいいとして、T1が「仮温度」って・・・違いますね。

仮温度は、「仮想の空気の温度のことで、湿潤空気と同じ密度(重さ)を乾燥空気であらわした場合の温度のこと」なので、(a)は誤りです。

(b)飽和混合比

「飽和混合比」って、飽和している空気の混合比ってことですね。

普通に考えて、湿球を通過した後のw2の方がw1より混合比が大きいはず。

ということは、w1w2です。

このw1w2を飽和混合比とする空気塊の気温を比べるには、エマグラムで考えてみるとわかりやすいかな。

エマグラムより、2つの空気塊の気圧が等しいなら、混合比が大きい方が気温が高いです。

だから(b)の「T1<T」は正しいでしょう。

(c)潜熱と定圧比熱

  • 混合比の差Δw = w2 – w1
  • 蒸発の潜熱 = L
  • 定圧比熱 = Cp

上記を式にすると

だから(c)は正しい!

ここに書いてあるよ

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