【定期テスト対策問題】湿度・水蒸気量・露点の計算問題

飽和水蒸気量、湿度の計算、露点の求め方を演習します。出題される計算パターンを網羅しているので、一つ一つマスターしていきましょう。

ポイント 【中2理科】飽和水蒸気量の計算・湿度や露点の求め方

【対策問題】湿度・水蒸気量・露点の計算

下の表は、気温と飽和水蒸気量との関係を示したものである。現在の教室内の気温は20℃で、空気1m³中に11.4gの水蒸気が含まれている。次の各問いに答えよ。

（1）この空気は、1m³あたりあと何gの水蒸気を含むことができるか。

（2）教室の体積が200m³だったとすると、あと何gの水蒸気を含むことができるか。

（3）このときの教室内の湿度は何％か。小数第2位を四捨五入して求めなさい。

（4）この空気を冷やしていったとき、水滴が生じ始めるのは何℃になったときか。

（5）（4）の温度をこの空気の何というか。

（6）教室の空気を冷やして11℃にしたとき、教室200m³全体で何gの水滴が生じるか。

（7）教室の気温と湿度が変化し、気温が12℃、湿度が60％になったとき、空気1m³中に含まれている水蒸気は何gか。小数第2位を四捨五入し求めなさい。

（8）教室の気温と湿度が変化し、気温が18℃で露点が10℃になった。このときの空気の湿度は何％になるか整数で求めよ。

【解答・解説】湿度や水蒸気量・露点の計算

（1）5.9g
20℃の飽和水蒸気量（最大含める水蒸気量）が17.3gで、実際に含まれている水蒸気量が11.4gなので、あと含むことができる水蒸気量は次のように計算できます。
17.3g－11.4g＝5.9g

（2）1180g
（1）より、空気1m³中にあと5.9gの水蒸気が入るので、教室200m³中には次の水蒸気量を含むことができます。
5.9g×200m³＝1180g

（3）65.9％
湿度は飽和水蒸気量に対する実際の水蒸気量の割合なので、実際の水蒸気量÷飽和水蒸気量を求めて100倍にすることで求められる。
11.4÷17.3＝0.6589…
0.6589×100＝65.9％

湿度の求め方！

（4）13℃
実際に含まれている水蒸気量は、空気1m³あたり11.4gなので、表で11.4gが飽和水蒸気量になっている気温を探すと13℃になる。この空気を13℃まで冷やすと水蒸気が凝結し、水滴が生じ始める。

（5）露点
水蒸気が凝結し、水滴に変わり始める温度を露点という。

（6）280g
空気1m³中に11.4gの水蒸気を含む教室の空気を11℃まで下げると、飽和水蒸気量が10.0gになるので、
11.4g－10.0g＝1.4g
空気1m³あたり1.4gの水滴が生じる。教室の体積は200m³なので、
1.4g×200m³＝280g
教室全体で280gの水滴が生じることになる。

（7）6.4g
12℃の飽和水蒸気量は表より10.7g。湿度は飽和水蒸気量に対する実際の水蒸気量の割合なので、この空気中に含まれる水蒸気量は、
10.7g×0.6＝6.42g
したがって、水蒸気量は6.4gとなる。

（8）61％
気温が18℃なので、飽和水蒸気量は15.4g。露点が10℃ということは、10℃の飽和水蒸気量より9.4gの水蒸気が含まれていることがわかる。
9.4÷15.4＝0.610…
0.610×100＝61％