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湿度のいろいろ 第2編

モル分率

空気中に含まれる水蒸気の物質量を用いて濃度をあらわす

空気中の水蒸気の物質量 nv と、空気全体の物質量の比をモル分率 Xv と呼びます。
 
空気全体の物質量は、水蒸気の物質量 nv と乾燥空気の物質量 na の和になります。
 
物質量(単位はmol)とは、アボガドロ定数個の粒子集団を単位とした物質の量のことです。
アボガドロ定数は6.02×1023です。
日本語で言うと6,020垓(がい)になります。兆の上の京の上が垓です。
たとえば水分子が6.02×1023個集まったときの物質量が1molです。
物質量が1molの時の質量(モル質量)は、その物質の原子量・分子量にグラム(g)を付けた値に等しくなります。
たとえば水1molのモル質量は約18gです。
空気1molのモル質量は約28.965gです。

モル分率は英語ではmole factorと呼びます。
単位はmol/molですが、μmol/mol(=ppm)や nmol/mol(=ppb)が用いられる場合もあります。
 
たとえば25℃ 50%の湿潤空気のモル分率は、約0.015mol/mol になります。
モル分率は、特に微少水分量の表示などで用いられています。
 
たとえば霜点−76℃の湿潤空気のモル分率は、約1ppmになります。

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