湿った空気と乾いた空気

 某所の院試問題より。
湿った空気と乾いた空気はどちらが重いか?
直感的には湿った空気のほうが重く感じるんだけど、それは間違い。
ちょっと考えるとわかるけど、一般的に乾いた空気のほうが重い。



 空気のうち酸素が20%,窒素が80%と仮定して、
酸素は1molで32g(O=16)、窒素は1molで28g(N=14)だから、
空気1molは
32*0.2+28*0.8=28.8g
んで、水1molは18g(H=1,O=16)で、1mol中に
含まれる分子の数はアボガドロ数個で一定なので、
空気が水に置き換わると、軽くなりますね、と。



 でまあ、ここまではググっても出てくるんだけれど、
問題はこのあと。


もし逆だったら、何が起きるか?*1



 僕はこの問題に対して驚くべき解答を持ち合わせているんだけれども、書くスペースがないから今日は命拾いしたな!覚えてろよ!!


明日あるいはそれ以降に続く。



 

*1:はっきりいって、この手の仮定の話は非常にやっかい。どこまで影響を考慮したらいいか分からないし・・・たぶん水文学的・気象学的な解答が期待されている