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母に捧げるバラード 宿題は自分でやってくれぇ(PC閲覧用リンク)


　今回の話は、とあるメーリングリストから始まる。仮にそのメーリングリストを"family-ml"と名付けておく。そのfamily-mlで論争が起きたのである。
　メーリングリストで論争が起きることはよくある。しかし、このfamily-mlは通常のメーリングリストではなかった。実は、とある家族を構成員とするものであった。そう、この家族は専用のメーリングリストを持っているのである。そこで、この論争は起きた。

　各登場人物の紹介は随時していこうと思う。

Tue, 14 Dec 1999 21:54:26 +0900 (JST)
To family-**@hirax.net　From 母
Subject: レポート課題がわからない

みなさんお元気ですね。
　　　<中略>
ところで久しぶりに学校に行ったら、レポートの課題が出てました。そのうえ授業が進んでました。外国語聞いているみたいです。レポート課題　SOSです。だれか教えて下さい。

　大気の持つ質量あたりのエネルギーを、次の二つの例について求めなさい。

　「下」　赤道付近の地表面付近の大気
　　　　高さ 0m
気温 300K
比湿 0.02(=20g/Kg)
風速(絶対値) 5m/s

「上」　赤道付近り対流圏界面付近の大気
　　　　高さ　1500m(=15Km)
気温(300-6×15)K{気温減率6K/Kmと仮定}
比湿 0
風速(絶対値)20m/s

結果を次のような表にまとめなさい。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　下　上
　　A　　内部エネルギーの温度に比例する部分
　　B　　内部エネルギーの水蒸気に比例する部分
　　C　　位置エネルギー
　　D　　運動エネルギー

さて、インドの話はいらしたときにします。大変な国ですが、行って良かったです。

母

　この「母」はいまはやりのヤンママではない。戦中に生まれたお年の方である。去年辺りから仕事のない日に大学へ社会人学生として通うようになったのである。

Date: Thu, 16 Dec 1999 05:43:06 +0900
To family-**@hirax.net　From 兄
Subject:Re: レポート課題がわからない

> レポート課題　SOSです。だれか教えて下さい。

　この「母」のレポートって「弟」の得意な専門の問題じゃないの？

>　　　　高さ　1500m(=15Km)

　あと、15000mの間違い？

兄

　「兄」はとあるWEBのwebmasterである。「母」の年からすれば、そうそう若くもないことがわかる。

Date: Thu, 16 Dec 1999 09:12:06 +0900
To family-**@hirax.net　From 父
Subject:Re: レポート課題がわからない

>結果を次のような表にまとめなさい。
　
　「お母さん」には無理だ。

父

　「父」はhiraxという名前を数十年名乗ってきた、元祖hiraxである。

Date: Thu, 16 Dec 1999 20:21:11 +0900
To family-**@hirax.net　From 母
Subject:Re: レポート課題がわからない

　今年は地球科学概論をとった。確か昨年「兄」が次は地球科学がいいと、
いったはず、責任があるはずです。自分の責任のあることを「弟」に振ろうとしていませんか。だれでもいいです。「弟」、助けてくれますか？

母

　確か、この「母」は去年は「応用化学」をとっていた。なぜ、そういう無理なことをしたがるのだ。
気持ちはわからないでもないが、もう少し考えて欲しいものである。

Date: Thu, 17 Dec 1999 04:12:34 +0900
To family-**@hirax.net　From 兄
Subject:Re: レポート課題がわからない

>　今年は地球科学概論をとった。確か昨年「兄」が次は地球科学がいいと、
>いったはず、責任があるはずです。

　いや、私が言ったのは「どうせ習うなら自然科学史みたいなのの方がいいよ。」です。「地球科学概論」だなんて言っておりません。
　それに、去年取った「応用化学」に較べれば楽なものじゃないですか。「応用化学をやったならこんなの簡単なんじゃないの？」

>自分の責任のあることを「弟」に振ろうとしていませんか。

　いや、私に責任はないと思うのですが...

>だれでもいいです。「弟」、助けてくれますか？

　そうそう > 「弟」

兄


Date: Thu, 17 Dec 1999 13:21:00 +0900
To family-**@hirax.net　From 弟
Subject:Re: レポート課題がわからない

>そうそう > 「弟」

　地球科学概論なんだから、宇宙・地球物理専攻の人がやるべき
なのでは > 「父」 & 「兄」

　最近、修論のまとめで忙しいです。

弟


Date: Thu, 17 Dec 1999 23:49:03 +0900
To family-**@hirax.net　From 兄
Subject:Re: レポート課題がわからない

> 地球科学概論なんだから、宇宙・地球物理専攻の人がやるべき
> なのでは > 「父」 & 「兄」

　しかし、これってほとんど化学工学ではないでしょうか。だから、
化学専攻の人の方が良いのではないでしょうか？　>　「母」 & 「弟」

兄


Date: Thu, 18 Dec 1999 07:33:06 +0900
To family-**@hirax.net　From 母
Subject:Re: レポート課題がわからない

>>> そうそう助けてやれよ > 「弟」
>> 地球科学概論なんだから、宇宙・地球物理専攻の人がやるべき
>> なのでは > 「父」 & 「兄」
> 化学専攻の人の方が良いのではないでしょうか？　>　 「母」 & 「弟」

　そろいもそろって、冷たい兄弟ですね。

母

　うちの「母」はこうなると怖い。

Date: Thu, 18 Dec 1999 09:23:06 +0900
To family-**@hirax.net　From 「妹姉」
Subject:Re: レポート課題がわからない

>>>> そうそう助けてやれよ > 「弟」
>>> 地球科学概論なんだから、宇宙・地球物理専攻の人がやるべき
>>> なのでは > 「父」 & 「兄」
>> 化学専攻の人の方が良いのではないでしょうか？　>　 「母」 & 「弟」

>そろいもそろって、冷たい兄弟ですね。

　そういうと、私まで一緒みたいに聞こえます。やめて下さい。兄妹とか姉弟
とか書かれるよりはいいですけど。それに、「父」は？

「妹姉」


Date: Thu, 18 Dec 1999 10:43:06 +0900
To family-**@hirax.net　From 父
Subject:Re: レポート課題がわからない

　「母」がせっかく苦労してレポートをと考えているので、hiraxファミリーの
英知を結集して」、コメントしてやってください。
　今朝、「父」は物理的な意味だけは、１０分間講義してあげました。

　多分、「兄」や「弟」だったら、チョチョイだから。

> どうせ習うなら自然科学史みたいなものの方がいいよ。
に賛成。地球科学には物理の素養が必要なので、一挙に地球科学に
行くより、物理か、自然科学史がいい。どっちかといったら、自然科学史が無難。

父


Date: Thu, 18 Dec 1999 07:43:06 +0900
To family-**@hirax.net　From 兄
Subject:Re: レポート課題がわからない

>多分、「兄」や「弟」だったら、チョチョイだから。
　「弟」ならともかく、私にはチョチョイではありません。

>今朝、「父」は物理的な意味だけは、１０分間講義してあげました。
　そのとき答えも講義してくれたら...

　そんなに若くはない年で働きながらも、大学へ行こうとする「母」の
エネルギーには頭が下がる思いです。しかし、科目の選択はじっくり
考えて欲しいです。

兄

　さて、配達された最後の手紙が以下である。

Date: Thu, 18 Dec 1999 08:43:06 +0900
To family-**@hirax.net　From 兄
Subject:Re: レポート課題がわからない

　昨日の電話など、何やらプレッシャーが感じられてきたので、適当に問題にとりかかって
みました。答えが合っているどうかはわかりません。また、手元に資料が
あまりないので、とんでもない間違いをしている可能性もあります。

　まずは、簡単そうな位置エネルギーと運動エネルギーから。「地球科学概論」
ということなので、式の導出までを求められてはいないと思います。そこで、
公式を使って解くことにします。

「問題」
　大気の持つ質量あたりのエネルギーを、次の二つの例について求めなさい。
　「下」　赤道付近の地表面付近の大気
高さ 0m、気温 300K、比湿 0.02(=20g/Kg)、風速(絶対値) 5m/s

「上」　赤道付近り対流圏界面付近の大気
高さ　15000m(=15Km)、気温(300-6×15)K、比湿 0、風速(絶対値)20m/s

「上」「下」それぞれについて
　　A　　内部エネルギーの温度に比例する部分
　　B　　内部エネルギーの水蒸気に比例する部分
　　C　　位置エネルギー
　　D　　運動エネルギー
を求めよ。

「回答」
　高さ=h、質量=m、重力加速度=gとし、今回の問題で質量=m=1kgであることを考えて、位置エネルギーCは

[画像]
と書ける。これに
「上」　赤道付近り対流圏界面付近の大気　h=15000(m)
「下」　赤道付近の地表面付近の大気 h=0(m)
を代入し、
「上」 1.47*10^(5) J
「下」 0 J
を得る。

　運動エネルギーDは速度v(m/s)に対して、

[画像]
となるから、
「上」　赤道付近り対流圏界面付近の大気　v=20(m/s)
「下」　赤道付近の地表面付近の大気 v=5(m/s)
を代入し、
「上」 200 J
「下」 12.5 J
を得る。

　さて、次に「A.内部エネルギーの温度に比例する部分、B.内部エネルギーの水蒸気に比例する部分」
です。空気は主として窒素N2と酸素)O2からなり、いずれも2原子分子である。また水分子H2Oは3原子分子であるが、酸素原子Oを中心とした結合角度の振動などが小さく、無視できるとして、2原子分子と同等の自由度であるものと近似する。また、
比湿 0.02(=20g/Kg)ということから、水分子の数は窒素、酸素に対して無視できる程少ないため、無視して良い。
　すると、1mol辺り気体のエネルギーを1(kg)辺りに直すために、上式に1000/28.94(g/mol)をかけた

[画像]
が求める答えである。

「上」　赤道付近り対流圏界面付近の大気　(300-6×15)K
「下」　赤道付近の地表面付近の大気 (300)K
を代入し、
「上」 150752. J
「下」 215359. J
を得る。

　最後に「B.内部エネルギーの水蒸気に比例する部分」であるが、水が液体から気体に変化するときのエネルギー収支を考る。蒸発熱が2498J/gであることを考え、計算を行う。

「上」　赤道付近り対流圏界面付近の大気　水蒸気0g
「下」　赤道付近の地表面付近の大気 水蒸気20g
を代入し、
「上」 0 J
「下」 2498 * 20 = 49960. J
を得る。当然のことですが、この水蒸気のエネルギーは
太陽のエネルギーが形を変えたものです。

　なお、検算も読み直しもしておりません。

兄

　ごくまれにではあるが、「課題を解いてください」という大学生からのメールが届くことがある。そういうメールを見るたびに「うーむ...」という気分になっていたのである。しかし、まさか自分の親の宿題をやるはめになるとは。しかもこの年になって...

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