20℃、１Ｌの水に接している0.2ＭPa(ゲージ圧力)の空気がある。これを0.1ＭPa(絶対圧力)まで減圧し、水中の窒素…

正答は (4)。約27cm³です。 減圧の前後で溶けている量を計算し、その差を求めます。 【減圧前】 絶対圧力 ＝ 0.2 ＋ 0.1 ＝ 0.3MPa 窒素の分圧 ＝ 0.3 × 0.8 ＝ 0.24MPa 溶解量 ＝ 17cm³ × （0.24 ÷ 0.1）＝ 17 × 2.4 ＝ 40.8cm³ 【減圧後】 絶対圧力 ＝ 0.1MPa 窒素の分圧 ＝ 0.1 × 0.8 ＝ 0.08MPa 溶解量 ＝ 17cm³ × （0.08 ÷ 0.1）＝ 17 × 0.8 ＝ 13.6cm³ 【放出量】 40.8 － 13.6 ＝ 27.2cm³ ≒ 27cm³ 減圧後も窒素が完全に抜けるわけではない、という点が急所です。0.1MPaの空気にも窒素は80%含まれているので、それに見合う量は溶け続けます。ここを0としてしまうと40.8cm³となり、答えが合いません。 これは減圧症の仕組みそのものでもあります。浮上によって溶けきれなくなった分が体内で気泡になる、その「溢れる量」を計算しているわけです。 ヘンリーの法則の2つの表し方 質量で見ると 溶ける気体の「質量」は、その気体の分圧に比例する 体積で見ると 溶ける気体の「体積」は、圧力にかかわらず一定 （その圧力のもとで測った体積として） 一見矛盾しますが、同じことを別の見方で言っています。 圧力を2倍にすると質量は2倍溶けますが、その気体自体も 2倍に圧縮されているので、体積で測ると変わらないのです。 計算では質量（または基準圧力での体積）に直して、分圧に比例させます。 出典：ヘンリーの法則による計算