本文へ移動

飽和水蒸気量(ほうわすいじょうきりょう)と湿度(しつど)

カワウソ先生飽和水蒸気量(ほうわすいじょうきりょう)は気温(きおん)が高(たか)いほど大(おお)きい。湿度(しつど)は、今(いま)の水蒸気(すいじょうき)量(りょう)が飽和水蒸気量(ほうわすいじょうきりょう)の何(なん)%かで表(あらわ)すよ。

30秒でつかむ

  1. 空気(くうき)1m³がふくむことのできる水蒸気(すいじょうき)の最大(さいだい)量(りょう)を飽和水蒸気量(ほうわすいじょうきりょう)といい、気温(きおん)が高(たか)いほど大(おお)きい。
  2. 空気(くうき)を冷(ひ)やしていくと水滴(すいてき)ができ始(はじ)める温度(おんど)を露点(ろてん)といい、そのときの気温(きおん)の飽和水蒸気量(ほうわすいじょうきりょう)が実際(じっさい)の水蒸気(すいじょうき)量(りょう)になる。
  3. 湿度(しつど)(%)は、実際(じっさい)の水蒸気(すいじょうき)量(りょう)を、その気温(きおん)での飽和水蒸気量(ほうわすいじょうきりょう)で割(わ)って100をかけた値(あたい)である。

詳しく

ポイント

空気(くうき)1m³がふくむことのできる水蒸気(すいじょうき)の最大(さいだい)量(りょう)を飽和水蒸気量(ほうわすいじょうきりょう)(g/m³)という。飽和水蒸気量(ほうわすいじょうきりょう)は気温(きおん)が高(たか)いほど大(おお)きく、10℃で9.4g/m³、15℃で12.8g/m³、20℃で17.3g/m³、25℃で23.1g/m³、30℃で30.4g/m³になる。

空気(くうき)を冷(ひ)やしていくと、やがて水蒸気(すいじょうき)の一部(いちぶ)が水滴(すいてき)に変(か)わり始(はじ)める。このときの温度(おんど)を露点(ろてん)という。露点(ろてん)での飽和水蒸気量(ほうわすいじょうきりょう)は、冷(ひ)やす前(まえ)の空気(くうき)に実際(じっさい)にふくまれていた水蒸気(すいじょうき)量(りょう)と等(ひと)しい。

空気(くうき)のしめり気(き)の度合(どあ)いを表(あらわ)す湿度(しつど)(%)は、次(つぎ)の式(しき)で求(もと)める。湿度(しつど)(%)=実際(じっさい)の水蒸気(すいじょうき)量(りょう)(g/m³)÷その気温(きおん)での飽和水蒸気量(ほうわすいじょうきりょう)(g/m³)×100だ。

気温と飽和水蒸気量の関係Asatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

湿度(しつど)の計算(けいさん)例(れい)

気温(きおん)25℃で、空気(くうき)1m³中(ちゅう)の水蒸気(すいじょうき)量(りょう)が17.3gのときの湿度(しつど)を求(もと)めよう。25℃の飽和水蒸気量(ほうわすいじょうきりょう)は23.1g/m³なので、湿度(しつど)は17.3÷23.1×100で、約(やく)75%だ。

気温(きおん)20℃の空気(くうき)を冷(ひ)やしていくと、15℃で水滴(すいてき)ができ始(はじ)めた。このとき露点(ろてん)は15℃で、15℃の飽和水蒸気量(ほうわすいじょうきりょう)は12.8g/m³だから、もとの空気(くうき)には1m³あたり12.8gの水蒸気(すいじょうき)がふくまれていたとわかる。20℃の飽和水蒸気量(ほうわすいじょうきりょう)は17.3g/m³なので、湿度(しつど)は12.8÷17.3×100で、約(やく)74%になる。

露点(ろてん)は、金属(きんぞく)製(せい)のコップに水(みず)と温度(おんど)計(けい)を入(い)れ、氷(こおり)を加(くわ)えながらかき混(ま)ぜて測(はか)る。コップの表面(ひょうめん)に水滴(すいてき)がつき始(はじ)めたときの水温(すいおん)が露点(ろてん)だ。金属(きんぞく)は熱(ねつ)を伝(つた)えやすく、コップの表面(ひょうめん)がすぐに水温(すいおん)と同(おな)じ温度(おんど)になるからである。

露点を測る実験Asatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

なぜそうなるか

気温(きおん)が上(あ)がると飽和水蒸気量(ほうわすいじょうきりょう)が大(おお)きくなるのは、空気(くうき)の温度(おんど)が高(たか)いほど、水蒸気(すいじょうき)の粒(つぶ)がより活発(かっぱつ)に飛(と)び回(まわ)り、より多(おお)くの量(りょう)を水蒸気(すいじょうき)のまま保(たも)てるようになるためだ。

晴(は)れた日(ひ)に気温(きおん)が上(あ)がると湿度(しつど)(%)が下(さ)がりやすいのは、空気中(くうきちゅう)の実際(じっさい)の水蒸気(すいじょうき)量(りょう)があまり変(か)わらないのに対(たい)し、気温(きおん)の上昇(じょうしょう)で飽和水蒸気量(ほうわすいじょうきりょう)(割(われ)る数(かず))が大(おお)きくなるため、割合(わりあい)で表(あらわ)す湿度(しつど)の値(あたい)が小(ちい)さくなるからである。

金属(きんぞく)コップを使(つか)うのは、ガラスなどに比(くら)べて熱(ねつ)をよく伝(つた)えるため、コップの中(なか)の冷(つめ)たい水(みず)の温度(おんど)と、コップの表面(ひょうめん)の温度(おんど)をほぼ同(おな)じにできるからだ。表面(ひょうめん)の温度(おんど)がそのまま、まわりの空気(くうき)の露点(ろてん)を示(しめ)す。

確認問題

問題 1 / 4飽和水蒸気量(ほうわすいじょうきりょう)について正(ただ)しいものはどれか。

確認問題(解答用紙)

この問題を端末で解くための QR コード

スマホやタブレットで読み取ると、この問題をその場で解けます。

https://manazoo.com/science/saturation-vapor-pressure-and-humidity/?from=print#quiz

  1. 飽和水蒸気量(ほうわすいじょうきりょう)について正(ただ)しいものはどれか。

    • ◯ 気圧(きあつ)だけで決(き)まる
    • ◯ 気温(きおん)が高(たか)いほど小(ちい)さくなる
    • ◯ 気温(きおん)に関係(かんけい)なく一定(いってい)である
    • ◯ 気温(きおん)が高(たか)いほど大(おお)きくなる

    正解:気温が高いほど大きくなる
    飽和水蒸気量(ほうわすいじょうきりょう)は、空気(くうき)1m³がふくむことのできる水蒸気(すいじょうき)の最大(さいだい)量(りょう)で、気温(きおん)が高(たか)いほど大(おお)きくなる。

  2. 気温(きおん)25℃(飽和水蒸気量(ほうわすいじょうきりょう)23.1g/m³)で、空気(くうき)1m³中(ちゅう)の水蒸気(すいじょうき)量(りょう)が17.3gのとき、湿度(しつど)は約(やく)何(なん)%か。整数(せいすう)で答(こた)えよう。

    答え:____________

    正解:75%
    湿度(しつど)(%)=実際(じっさい)の水蒸気(すいじょうき)量(りょう)÷飽和水蒸気量(ほうわすいじょうきりょう)×100なので、17.3÷23.1×100=約(やく)74.9で、約(やく)75%になる。

  3. 露点(ろてん)とはどのような温度(おんど)か。

    • ◯ 水(みず)が沸騰(ふっとう)し始(はじ)める温度(おんど)
    • ◯ 氷(こおり)が溶(と)け始(はじ)める温度(おんど)
    • ◯ 空気(くうき)がもっとも暖(あたた)かくなる温度(おんど)
    • ◯ 空気(くうき)を冷(ひ)やしていくと水滴(すいてき)ができ始(はじ)める温度(おんど)

    正解:空気を冷やしていくと水滴ができ始める温度
    露点(ろてん)は、空気(くうき)を冷(ひ)やしていくと水蒸気(すいじょうき)の一部(いちぶ)が水滴(すいてき)に変(か)わり始(はじ)める温度(おんど)である。

  4. 露点(ろてん)を測(はか)る実験(じっけん)で金属(きんぞく)製(せい)のコップを使(つか)う理由(りゆう)はどれか。

    • ◯ 色(いろ)がついていて見(み)やすいから
    • ◯ 水(みず)を通(とお)さないから
    • ◯ 軽(かる)くて持(も)ちやすいから
    • ◯ 熱(ねつ)を伝(つた)えやすく、表面(ひょうめん)の温度(おんど)がすぐに水温(すいおん)と同(おな)じになるから

    正解:熱を伝えやすく、表面の温度がすぐに水温と同じになるから
    金属(きんぞく)は熱(ねつ)を伝(つた)えやすいため、コップの表面(ひょうめん)の温度(おんど)がすぐに中(なか)の水温(すいおん)と同(おな)じになり、露点(ろてん)を正(ただ)しく読(よ)み取(と)れる。

単元のポイント

  • 飽和水蒸気量(ほうわすいじょうきりょう) 空気(くうき)1m³がふくむことのできる水蒸気(すいじょうき)の最大(さいだい)量(りょう)(g/m³)。気温(きおん)が高(たか)いほど大(おお)きい
  • 露点(ろてん) 空気(くうき)を冷(ひ)やしていくと水滴(すいてき)ができ始(はじ)める温度(おんど)。そのときの飽和水蒸気量(ほうわすいじょうきりょう)が実際(じっさい)の水蒸気(すいじょうき)量(りょう)と等(ひと)しい
  • 湿度(しつど)の式(しき) 湿度(しつど)(%)=空気(くうき)1m³中(ちゅう)の水蒸気(すいじょうき)量(りょう)÷その気温(きおん)での飽和水蒸気量(ほうわすいじょうきりょう)×100
  • 露点(ろてん)を測(はか)る実験(じっけん) 熱(ねつ)を伝(つた)えやすい金属(きんぞく)コップに水(みず)と温度(おんど)計(けい)を入(い)れ、氷(こおり)を加(くわ)えてかき混(ま)ぜ、表面(ひょうめん)に水滴(すいてき)がつき始(はじ)めた温度(おんど)を読(よ)む
問題を解く
単元のポイント
  • 飽和水蒸気量(ほうわすいじょうきりょう) 空気(くうき)1m³がふくむことのできる水蒸気(すいじょうき)の最大(さいだい)量(りょう)(g/m³)。気温(きおん)が高(たか)いほど大(おお)きい
  • 露点(ろてん) 空気(くうき)を冷(ひ)やしていくと水滴(すいてき)ができ始(はじ)める温度(おんど)。そのときの飽和水蒸気量(ほうわすいじょうきりょう)が実際(じっさい)の水蒸気(すいじょうき)量(りょう)と等(ひと)しい
  • 湿度(しつど)の式(しき) 湿度(しつど)(%)=空気(くうき)1m³中(ちゅう)の水蒸気(すいじょうき)量(りょう)÷その気温(きおん)での飽和水蒸気量(ほうわすいじょうきりょう)×100
  • 露点(ろてん)を測(はか)る実験(じっけん) 熱(ねつ)を伝(つた)えやすい金属(きんぞく)コップに水(みず)と温度(おんど)計(けい)を入(い)れ、氷(こおり)を加(くわ)えてかき混(ま)ぜ、表面(ひょうめん)に水滴(すいてき)がつき始(はじ)めた温度(おんど)を読(よ)む