乾湿計の問題 点数が上がる高校入試理科問題

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気象観測で登場する乾湿計に関する問題演習を行います。基本的な乾湿計の読み方や、乾湿計を使った計算問題、記述問題演習も行います。

乾湿計の問題

問題乾湿計を使い、教室内の気温と湿度を測定した。下の図は、そのときの乾湿計のようすと湿度表を表したものである。これについて、次の各問いに答えなさい。

乾湿計

(1)乾湿計は、乾球と湿球を組み合わせたものである。上の図で、乾球はAとBのどちらか。記号で答えよ。

(2)このときの教室内の温度は何℃か。

(3)このときの教室内の湿度は何%か。

(4)下の表は、気温と飽和水蒸気量の関係を表したものである。このときの教室内の水蒸気量は空気1㎥あたり何gか。四捨五入し、小数第1位まで求めよ。

気温[℃] 12 13 14 15 16 17 18 19 20
飽和水蒸気量[g/㎤] 10.7 11.3 12.1 12.8 13.6 14.5 15.4 16.3 17.2

(5)このあと、教室内の気温が上昇すると、湿度はどうなるか。ただし、空気中の水蒸気量は変化しないものとする。

(6)夕方になり、教室内の気温が17℃になった。湿度は何%になるか。整数で求めよ。ただし、空気中の水蒸気量は変化しないものとする。

(7)夜になり、気温が12℃まで下がると、空気1㎥あたり何gの水滴が生じるか。

(8)乾湿計の乾球温度計と湿球温度計は、湿球温度計の方が示度が低くなる。その理由を「蒸発」「熱」という言葉を使って、簡潔に説明せよ。

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乾湿計の問題 解答・解説

(1)A

乾球温度計は、気温をはかるためにあり、湿球温度計よりも示度が高くなっています。したがって示度が高いA乾球温度計になります。

(2)19.0℃

乾球温度計は気温を表しているので、乾球の示度を読むと気温が19.0℃であるとわかります。

(3)81%

乾球の示度(気温)と、湿球の示度がわかれば、湿度表から湿度を求めることができます。乾球と湿球の示度の差は、19.0℃-17.0℃=2.0℃
乾球の示度が19℃、乾球と湿球の示度の差が2.0℃なので、湿度表より湿度は81%であるとわかります。

(4)13.2g

気温が19℃で、その飽和水蒸気量は表より16.3g/㎥であるとわかります。湿度が81%だったので、空気1㎥中に含まれている水蒸気量は、16.3×0.81=13.203
小数第2位を四捨五入すると、13.2gであるともとまります。

(5)下がる

気温が上昇すると、飽和水蒸気量が大きくなります。実際に含まれる水蒸気量は変化しないので、湿度は低くなります。

(6)91%

気温が17℃になると、飽和水蒸気量が14.5g/㎥になります。水蒸気量は13.2gで変化していないので、湿度は、13.2/14.5 ×100=91.03…となります。

(7)2.5g

気温が12℃になると、飽和水蒸気量が10.7g/㎥になります。実際に含まれている水蒸気量は13.2gなので、13.2-10.7=2.5gの水蒸気が含みきれなくなり水滴としてあらわれます。

(8)湿球温度計のまわりで水が蒸発するときに、周囲の熱を奪うから。

湿球温度計は、液だめ(感部)にガーゼを巻き付け、ガーゼの先端を水につけたものです。ガーゼを水が伝わってきて、液だめ付近で水が蒸発します。そのときに周囲の熱を奪うので湿球温度計の示度は乾球温度計の示度よりも低くなります。
基本の復習中2理科「乾湿計の読み方」湿度表から湿度を求める!

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