中2理科「飽和水蒸気量と湿度」

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中2理科「飽和水蒸気量と湿度」についてまとめています。「飽和水蒸気量と湿度」に関して、空気中の水蒸気と露点にもふれながらまとめています。それでは、中2理科「飽和水蒸気量と湿度」です。

露点

空気中の水蒸気の変化があります。雨上がりの寒い朝、空気中の水蒸気が霧に姿を変えます。その霧も気温が高くなると消えます。露も同様です。このように、温度変化により水が水蒸気になったり、水蒸気が水滴になったります。

  • 露点…水蒸気をふくんでいる空気が冷え、ある温度になると、凝結が始まり水滴(霧)できはじめます。このときの温度を、その空気の露点といいます。
  • 凝結…気体が液体に変わる現象。露点の高い空気ほど多くの水蒸気をふくんでいます。
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露点をはかる実験

<手順>

  1. 気温をはかった後、金属製のコップの中にくみ置きの水を入れ、温度をはかる。
  2. 水温を下げ、コップの表面がくもり始めたときの温度を読む。

<結果>

  • コップ表面のくもり始めたときの水の温度は、9.0℃であった。

<考察>

このときの水の温度は、コップの表面付近の空気の温度と同じだけと考えられるので、この空気の露点は9.0℃です。

飽和水蒸気量と湿度

  • 飽和…水蒸気をそれ以上ふくむことができない状態。
  • 飽和水蒸気量…飽和している状態の空気がふくんでいる水蒸気量。単位は、g/m3(空気1m3中の水蒸気量g)

気温が高いほど、多くの水蒸気をふくむことができます。→飽和水蒸気量は、気温が高くなるほど、大きくなります。

水蒸気量と温度の関係

温度(℃) 0 4 8 12 16 20 24 28
飽和水蒸気量(g/m3 4.8 6.4 8.3 10.7 13.6 17.3 21.8 27.2

上の表を参考に次の問に答えなさい。

  1. 1m3あたり13.6gの水蒸気が含まれている空気の露点は、約何℃か。
  2. ある空気の露点を調べたところ、8℃だった。この空気1m3中には、約何gの水蒸気がふくまれているか。
  3. ある部屋の中の空気は、気温20℃で、1m3あたり15.0gの水蒸気がふくまれていた。この空気が6℃まで冷えたとき、空気1m3あたり約何gの水滴を生じるか。
  4. ある部屋の中の空気は、気温28℃で、1m3あたり26.0gの水蒸気がふくまれていた。この空気が10℃まで冷えたとき、空気1m3あたり約何gの水滴が生じるか。

解答

  1. 約16℃
  2. 約8.3g
  3. 約7.7g(15.0-7.3=7.7)
  4. 約16.6g(26.0-9.4=16.6)

湿度

空気が含んでいる水蒸気量を、そのときの気温の飽和水蒸気量に対する百分率で表したもの。

  • 湿度(%)=空気1m3中にふくまれている水蒸気の量(g)/その気温での空気1m3中の飽和水蒸気量(g)×100

湿度と露点の関係

気温が同じ場合、湿度が高いほど露点が高く、飽和に達するまでにふくみことのできる水蒸気量は少なくなります。

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