中学理科「湿度に関する問題」�@

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◆問題

金属製のコップにくみ置きの水を入れて水温を測ると、気温と同じ２４℃だった。
このコップに、氷を入れた試験管を入れて水温を下げていくと、水温が２０℃になったときにコップの表面がくもり始めた。
飽和水蒸気量は、２０℃のとき１７．３ｇ／ｍ3，２４℃のとき２１．８ｇ／ｍ3として、次の問いに答えよ。

(1) コップの表面がくもり始めたときの温度を何というか？

(2) この実験をしたときの、空気１ｍ3あたりに含まれる水蒸気は何ｇか？

(3) この実験をしたときの、室内の湿度は何％と考えられるか？


この記事では(1), (2)を解説します。


銅製のコップです。真空断熱ではないので、この問題の実験に適していますね！




◆解答解説

(1) 「コップの表面がくもり始めた」のはなぜかというと、「コップ周辺の空気に含まれる水蒸気が液体の水になってコップの表面に付着した」からですね。
空気に含むことができる最大の水蒸気量が飽和水蒸気量だから、温度が下がって飽和水蒸気量が少なくなれば、あぶれた水蒸気が水に変わるしかない。というわけです。

こういうときの温度を「露点」といいます。

湿度が１００％になるときの温度を露点と考えても良いですね。


(2) ２０℃でくもった、つまり、２０℃が露点だから、このとき含まれている水蒸気は２０℃の飽和水蒸気量と同じです。

つまり、１７．３ｇですね。


次の問題→(3) この実験をしたときの、室内の湿度は何％と考えられるか？


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