565…なので、100倍して56. 5…%、小数第1位を四捨五入して整数にするので 57% となる。 3℃まで冷やすと器の大きさが6gになる。それ以上あった水蒸気は水滴となって出ていくので、器の大きさである 6g が中に含まれている水蒸気の量となる。 3℃の器の大きさが6gだ。そこに最初からある水蒸気が13g全部入りきることが出来ない。つまり差である 7g が水滴となって出ていく。 露点より低い温度なので、器の大きさと中に入っている水蒸気の量が同じで満タン状態だ。その場合は湿度 100% だ。 問題演習3 先生:最後に問題演習第3弾やるよ。これくらい解けば大分身についたと言えるね。今回の飽和水蒸気量は小数第1位まで記したもので問題にしているからね。では始め! 先生:以下プリントと同じ問題を載せておこう。 問題3 気温26℃の空気があり、湿度が49. 6%となっている。グラフを参考に、以下の問いに答えなさい。 (1)気温26℃の空気1㎥に含まれる水蒸気は何gですか。小数第2位を四捨五入して小数第1位までの数で求めなさい。 (2)この空気の露点は何℃ですか。 (3)この空気を冷やしていったときに水滴ができ始める温度は何℃ですか。 (4)この空気を10℃に冷やすと湿度は何%になりますか。 (5)10℃に冷やした時空気1㎥あたり何gの水滴ができますか。 (6)別の日に18℃の部屋で空気を冷やしたら10℃で水滴ができ始めました。18℃の時の湿度は約何%ですか。整数で答えなさい。 問題演習3の解答 先生:以下答えを確認してね。 (1)12. 1g (2)14℃ (3)14℃ (4)100% (5)2. 7g (6)約61% 問題演習3の解説 先生:解説を入れるので、必要な部分だけ確認してね。 26℃の空気の器の大きさ(飽和水蒸気量)は24. 4gだ。湿度が49. 6%とあるのでそれを小数の割合になおして0. 中2理科「湿度の計算の仕方」湿度・水蒸気量・露点の計算問題 | Pikuu. 496としておこう。24. 4gまで入るうち49. 6%の水蒸気量は、24. 4×0. 496=12. 10…gとなる。小数第2位を四捨五入して 12. 1g だ。 水蒸気が12. 1g入っているので、飽和水蒸気量が12. 1gとなっている温度をグラフから探そう。 14℃ だ。 露点の温度と水滴が出来始める温度は同じだね。水蒸気が12. 1gとなっている温度をグラフから探そう。(2)と同じ 14℃ だ。 10℃は今回の問題で露点より低い温度だね。その場合は湿度は 100% だ。 12.
3g/㎥だとわかりますが、実際の水蒸気量は不明です。そこで、この空気を冷やしていくと16℃で水滴が生じ始めたということですね。グラフで表すと次のようになります。 水滴が生じ始めたとき(露点に達したとき)、飽和水蒸気量と実際の水蒸気量は等しくなります。つまり、露点の飽和水蒸気量が実際の水蒸気量になります。 13. 6/17. 3 ×100=78. 61… 答えは 78. 6% 実際にテストや入試に出るのは次のような問題です。 [問題4] 金属製のコップにくみ置きの水を入れて、水温をはかったところ21℃であった。次に氷を入れた試験管でコップの水の温度を下げ、コップの表面がくもり始めたときの温度をはかったところ、16℃であった。このときの理科室の湿度を求めよ。 これも問題3と同じ解き方ですね。くみ置きの水ですので、水温と気温が等しくなっています。気温は21℃だとわかります。飽和水蒸気量は表より18. 3g/㎥です。 コップの表面がくもり始めた温度とは露点のことです。くもり始めたとは水滴ができ始めたということです。露点が16℃だとわかったので、実際の水蒸気量は13. 6g/㎥となります。 13. 6/18. 6% 生じる水滴の量を計算 [問題5] 気温が24℃で露点が21℃の空気の温度を17℃まで下げると、空気1m³中に何gの水滴が生じるか。 最後は、空気を冷やして水滴が生じる問題です。実際の水蒸気量よりも飽和水蒸気量が小さくなってしまいます。飽和水蒸気量を超えた分が生じる水滴の量です。 露点が21℃なので、実際に含まれる水蒸気の量は18. 3g/㎥。17℃になると飽和水蒸気量は14. 【定期テスト対策問題】湿度の計算問題 | Examee. 5g/㎥しか入らないので、 18. 3-14. 5=3. 8g水蒸気が入りきれなくなります。 答え 3. 8g いかがでしたか。以上が湿度の基本的な計算パターンです。動画で詳しく解説しているので是非ご覧ください。
生徒:6g 先生:その通り。器の大きさが6gだから、水蒸気も6gまで中に入っていられるね。では2番、湿度は何%? 先生:その通り。6gまで入るところに6g入っているということは、割合は6/6=1だ。100倍して100%。 先生:では3番、何gの水滴が出てきた? 生徒:4g 先生:ナイス、正解!空気中に入っていた10gの水蒸気のうち、そのまま水蒸気でいられるのは器の大きさ分の6gだね。 先生:ということは上の図のように、差を10g-6g=4gと求めて、それがこぼれ出た水滴の量だとわかる。で、ここで覚えておいてもらいたいことが1つあるんだ。それは 露点の 飽和水蒸気量が実際に入っている水蒸気の量である という特徴だ。以下具体的に見ていこう。 先生:例として30℃の空気があるとする。そして、その空気を冷やしていったら11℃で露点となり、それより温度が下がると水滴が生じたとしよう。この場合、30℃の空気の中には水蒸気が何g含まれていたと言えるかな?ちなみに11℃の空気の飽和水蒸気量は10gだ。少し時間をあげよう。 先生:では聞くよ。何g? 「湿度」の求め方 ⇒ 計算も楽勝！ | 中２生の「理科」のコツ. 生徒:10g 先生:正解!これは以下の図をイメージして考えると出るね。 先生:30℃の空気の所を見てもわからないし、15℃の所を見てもわからないね。でも11℃の空気の器の大きさ(飽和水蒸気量)は10gで露点だとわかっている。そして露点の特徴は、 器の大きさと中に入っている水蒸気の量が同じ になっているというものだ。だから露点の温度の器の大きさ(飽和水蒸気量)10gがそのまま30℃の時に入っていた水蒸気量だと判断出来るよ。ということで、 露点の 飽和水蒸気量が実際に入っている水蒸気の量である という特徴を押さえておいてね。 先生:ここまでで飽和水蒸気量や湿度を出すやり方を一通り扱ったよ。あとは問題演習を積んで慣れていこう。問題は全部で3パターン用意したから、以下順にやっていこう。 問題演習1 先生:では目標問題と全く同じ問題1のプリントを配るよ。(1)から(8)まで解いていこう。解き終わったら答え合わせと解説をするから戻ってきてね。では始め! 先生:以下画面を見ながら勉強する人のためにプリントの問題を載せておくので使ってね。 問題1 気温11℃の部屋の空気1㎥に水蒸気が6g含まれている。表を参考に、以下の問いに答えなさい。 (3)(2)の時の湿度はおよそ何%になりますか。小数第1位を四捨五入して整数で答えなさい。 問題演習1の解答 先生:では答えを言うよ。以下確認して下さい。 (1)60% (2)6g (3)およそ46% (4)3℃ (5)100% (6)100% (7)5g (8)1g 問題演習1の解説 先生:以下解説をしていこう。必要な部分だけ確認してね。 解説(1) 11℃の空気だと10gまで水蒸気を入れられるけど、そのうち6g入っているので分数で表すと6/10となる。6÷10=0.
生徒:水蒸気 先生:正解。今授業をやっている教室内の空気に水蒸気が含まれているけど、それって見える? 生徒:見えない 先生:その通り。つまり 水滴は見える けど、 水蒸気は見えない んだ。水滴が水蒸気の状態になると空気の中に入り込んでしまうので見えなくなるよ。逆に言うと、水蒸気が冷やされると状態が水滴に変わって出てくることがある。そうすると目に見えるんだ。 先生:では軽く質問するけど、やかんに水を入れて火にかけると沸騰するね。あのときに出る白い湯気、あれは水滴か水蒸気どっち? 生徒:水滴 先生:そう、 水滴 なんだ。白っぽく 見えているから ね。そして湯気はそのうち見えなくなるね。それは水蒸気となって空気中に入り込んだからだよ。見えなくなったということは水蒸気に変化したということだ。 飽和水蒸気量と湿度 先生:次に飽和水蒸気量と湿度について説明しよう。まず 飽和水蒸気量 だけど、これは 空気1㎥中に含まれる限界の水蒸気の量のこと だ。温度が高くなると限界が大きくなり、温度が下がると限界が小さくなるよ。それをざっくりとまとめたのがさっきの問題で出ていた表だ。以下再掲するね。 先生:例えば0℃の空気が1㎥あったとしよう。この空気1㎥の中に何gまで水蒸気を入れられると書いてある? 生徒:5g 先生:そう、5g まで入れられるということだ。これをイメージ図にすると以下の通り。 先生:ではここに水蒸気を限界まで入れてみよう。そうすると何g まで 水蒸気を入れられる? 先生:その通り。もし5gより多く入れても限界を超えてしまうね。だから5g まで だ。そうすると以下の状態になる。青色が水蒸気を表しているよ。実際には見えないけどね。 先生:そこでこの空気の湿度が何%なのか考えよう。ズバリ、見た感じで何%? 生徒:100% 先生:その通りだ。「飽和している=満タン状態」という意味なのだけど、今いっぱいに満たされているね。この状態が湿度100%なんだ。もし半分入ってたら50%だよ。 先生:で、湿度というのは 飽和水蒸気量に対して実際に含まれている水蒸気の割合をパーセント(%)で表したもの だ。つまり5gまで水蒸気を入れられる所に5g入れて、割合を分数で表すと5/5(5分の5)=1だ。100倍するとパーセントになって答えは100%。今はまだ感覚的に満タンの時は100%だ、くらいの理解でいいよ。 先生:では次。今5gまで入るうち5gの水蒸気が入っている0℃の空気があるけど、これをこのまま温めて11℃まで温度をあげたとしよう。そうすると飽和水蒸気量(器の大きさ)が変わるね。 先生:11℃だと何g まで 入れられる大きさになる?
天気の単元でよく出題されるのが、飽和水蒸気量と湿度の計算です。 計算問題が出題されるので、苦手に感じる人も多いと思いますが、やり方をしっかり理解して正確に計算する練習をしておけば、それほど難しくありません。 ポイントをおさえて、問題練習をしてください。 まずは 飽和水蒸気量 と 湿度 の言葉の意味をしっかり理解しておきましょう。 飽和水蒸気量 → 空気1m³中 に含むことのできる最大の水蒸気量 1㎥の箱があったら、その中に水蒸気が入れていくイメージです。 満杯になったらこれ以上は水蒸気は入りません。 この箱が満杯になるところの温度を 露点 といいます。 これ以上入れると水蒸気が溢れ出して水滴になります。 飽和水蒸気量は気温が高くなるほど大きくなる。 気温が高くなるほど箱が水蒸気が入る箱が大きくなります。 空気を冷やすと露が発生したり、コップの外側に水滴がつくのは、飽和水蒸気量が小さくなることで、空気に含まれていた水蒸気が満杯になって水があふれ出すイメージになります。 飽和水蒸気量に対して実際に空気中に含まれている水蒸気の割合 湿度を求めれば空気の湿り具合が分かります。 その気温で満杯にはいる水蒸気の箱に対して、実際に含まれている水蒸気量の割合を求めます。(表記は%) 例)気温16℃のときの飽和水蒸気量→13. 6g(表やグラフなどで読み取ることが多い) 1㎥に10. 2gの水蒸気を含む空気の 湿度 を求める。 *湿度は%で求めます。 10. 2÷13. 6×100(%)=75% 割合を求める式を作ればOKです。教科書では下のような公式が書かれています。 問題を解く時の注意 割り切れない場合は有効数字に注意して計算しましょう。 問題文をよく読んで小数はどこまで求めるか気をつけて計算してください。 飽和水蒸気量は表やグラフから求めることが多いです。 気温と飽和水蒸気量の関係から、まずは飽和水蒸気量を出しましょう。 気温が上がったり下がったりしたときの、湿度の変化や露点を求める問題もよく出題されます。 気温の変化で飽和水蒸気量が変わります。それにより湿度が変わったり、余分な水蒸気が水滴になったりします。 練習問題をダウンロード *画像をクリックするとPDFファイルをダウンロード出来ます。 *グラフを使った問題などを追加する予定ですのでしばらくお待ち下さい。
中学生から、こんなご質問をいただきました。 「 "湿度"の計算 ができません…。 "飽和水蒸気量"を使うコツがあるんですか?」 はい、大事なコツがあります。 苦手な人も多いので、 詳しく説明しますね。 成績アップのコツ、行きますよ! ■まずは準備体操から! 理科が苦手な中学生から、 よく出る質問の1つ目がこれです。 ・ 「飽和水蒸気量」 って何ですか? こちらのページ で解説しているので、 ぜひ読んでみてください。 "すごく分かるようになったぞ!" と実感がわくでしょう。 理科のコツは、基礎から1つずつ 積み上げることです。 疑問が解けると、頭の中が つながってきますよ。 さらに、よく出る質問の2つ目は、 ・ 「露点」 って何ですか? というものなのですが―― もう1つのページ で、こちらも バッチリ解説しています。 "すごいぞ、話がつながった!" 理科はこうやって、 実力アップしていくのです。 … ■「湿度」の求め方―― 教科書の説明 では、上記の2ページで、 基礎を押さえた中2生に向けて、 本題に入りましょう。 「湿度」の求め方 は、 中2教科書に、こう書かれています。 1m³ の空気中にふくまれている水蒸気量(g/m³) ◇ 湿度(%) =---------------------------------------------×100 その気温での飽和水蒸気量(g/m³) ここで、 「水蒸気量が2つある…」 と混乱する中2生が多いですね。 でも、大丈夫、安心してください。 "コツがある"と、 先ほど言いましたね。 ここからの話が、ポイントです! (ちょっと独り言を言わせてください。 上記の 「湿度の公式」 ですが―― ・分子(上)は、 ふくまれている水蒸気量 ・分母(下)は、 飽和水蒸気量 ふーん… 水蒸気と言っても違うものなんだなあ…) ■湿度を求めるときのイメージ さて、独り言も終わりました。 中2生の皆さんは、 ご紹介した基礎ページを、 もう2つ読んでいます。 ですから、 「箱のたとえ話」 で説明しましょう。 (3回目ですし、もう慣れましたね!) 1辺が1mの立方体の箱に、 30個のボール(= 水蒸気)を入れます。 箱の横には、 「35℃…… ボールは40個入ります」 と書かれています。 (つまり、 飽和水蒸気量 は"40個"。 今、30個のボールを入れましたが、 まだ 10個分の余裕あり。 ) ここで、 「湿度の公式」 とつなげます。 ・分子は、 ふくまれている 水蒸気量 (⇒ 箱に 入っている ボール30個のこと) ・分母は、飽和水蒸気量 (⇒ 限界まで入れたら 、何個入るか) こういうことなのです。 コツが見えてきましたね!
4 g/m 3 、室内の温度=20℃での飽和水蒸気量が 17. 3 g/m 3 です。露点での飽和水蒸気量÷もとの気温の飽和水蒸気量より、 $$\frac{9. 4}{17. 3}\times100=54. 33…(\%)$$ 答 54. 3% その他湿度・飽和水蒸気量に関わる問題 最後に湿度や飽和水蒸気量に関わる問題をいくつか確認しておきましょう。 【問題】気温が22℃の部屋の中で、空気中に12. 8g/m 3 の水蒸気量が含まれているとする。次の質問に答えなさい。 6 7. 3 16 13. 6 7 7. 8 17 14. 5 8 8. 3 18 15. 4 9 8. 8 19 16. 3 11 10. 0 21 18. 4 12 10. 7 22 19. 4 13 11. 4 23 21. 8 14 12. 1 24 23. 1 問1 この部屋には1m 3 あたりあと何gの水蒸気を含むことができるか。 問2 この部屋の露点は何℃と考えられるか。 問3 この部屋の湿度は何%か。 問4 もし部屋の湿度が40%だとしたら、1m 3 あたり何gの水蒸気を含むことができるか。 わかりましたでしょうか?少なくとも上の解説が理解できていれば、露点と湿度は答えられたと思います。 気温が22℃のときの飽和水蒸気量は19. 4g/m 3 、空気中には12. 8g/m 3 の水蒸気が含まれているので、 $$19. 4-12. 8=6. 6(g)$$ 12. 8g/m 3 のときの気温が15℃なので、露点は15℃。 $$\frac{12. 8}{19. 4}\times100=65. 97…(\%)$$ 答えは66. 0%。 飽和水蒸気量の40%が実際に含まれている水蒸気量になります。 $$12. 8\times0. 4=5. 12(g)$$ まとめ 湿度の問題について解説してきましたがいかがでしたでしょうか。湿度を理解するには飽和水蒸気量、露点についてもよく確認しておく必要があります。 1m 3 あたりの水蒸気量が問題文にはっきりと書いていないときもありますが、この水蒸気量は露点(くもり始めるときの温度)での飽和水蒸気量と等しくなるということも覚えておいてくださいね。 高校入試対策におすすめ 効率良く理科を学習したい高校受験生、塾の先生にもおすすめな一問一答の教材はコチラ↓