湿度と飽和水蒸気量【中２生 テスト対策】
苦手な子が多いこの単元
下の図は、気温と飽和水蒸気量との関係を表したものである。A～Cは、気温や水蒸気量の異なる3種類の空気を表している。次の問いに答えなさい。
（1） 空気A、Bのそれぞれの湿度を求めなさい。
答えは、小数点以下を四捨五入して整数で答えなさい。
【ポイント① 】👉飽和水蒸気量とは？
飽和水蒸気量とは、その気温において水蒸気として含むことのできる最大の水蒸気量を表します。
たとえば、気温30℃のとき…
飽和水蒸気量のグラフから水蒸気が最大で 1㎥の空気に最大30ｇまで含むことができます。
また、気温が10℃のときはグラフから、1㎥の空気に最大10gまで水蒸気を含むことができなくなります。
このグラフから、気温が低いほど飽和水蒸気量は小さくなると分かります。
【ポイント②】 👉湿度の求め方
湿度の計算には空気1㎥に含まれる水蒸気量とその気温の飽和水蒸気量が必要だよ。
例えば…
気温30℃で空気１㎥に含まれる水蒸気量が15ｇで、30℃のときの飽和水蒸気量が30ｇだったら
グラフより空気Aは気温30℃で1㎥に水蒸気を20gを含んでることが分かります。
（グラフに緑で示してあるよ）
気温30℃の飽和水蒸気量をグラフで確認すると、30gです。
同様に、空気Bは気温30℃で1㎥に水蒸気10gを含んでいることが分かります。
（グラフにピンクで示してあるよ）
気温30℃の飽和水蒸気量をグラフで確認すると、30gです。
なので答えは、Aの湿度66.7％、Bの湿度33.3％となるよ。
（2） 空気A～Cのうち、露点が等しいのはどれとどれですか。記号で答えなさい。
【ポイント③】👉 露点ってなに？
空気を冷していったときに、空気中の水蒸気が水滴ができ始める温度のこと💡
【ポイント④】 👉水滴のできる温度の見方
1㎥の空気中に含まれている水蒸気量のポイントから温度を下げていった場合、グラフで見ると横軸を左側に平行移動して、飽和蒸気量のグラフにぶつかったところが水滴のできはじめる温度になります。
その水滴のでき始める温度を露点と呼びます👍
グラフ上のA点、B点それぞれから横軸に平行移動させて飽和水蒸気量のグラフと交わる点が露点です。
これだけ確認すればOK👍
現在含んでいる水蒸気量と飽和水蒸気量が同じになった気温が露点になるよ❗
空気Aは気温30℃で１㎥の空気中に２０gの水蒸気量があります。
だから、約22℃で露点。
（グラフからは正確には分からないです…）
空気Bは気温30℃で１㎥の空気中に10gの水蒸気量があります。
だから、約11℃で露点。
（これもグラフからは正確には分からないです…）
空気Cは気温20℃で１㎥の空気中に10gの水蒸気量があります。
だから、約11℃で露点。
（これもグラフからは正確には分からないです…）
だから、空気Bと空気Cが同じ露点だと分かります。
よって答えは空気Bと空気Cです。
（３） 空気A、Bをそれぞれ同じように冷やしていったとき、水滴が早くできるのはどちらですか。
記号で答えなさい。
（2）から
空気Aは、約22℃で露点に達します。
また、空気Bは、約11℃で露点に達します。
露点は、空気中の水蒸気が水滴になり始める温度です。
この設問は30℃から冷やしていくわけなので、
露点が高い方が早く水蒸気ができ始めます。
よって、答えはAです。
（4） （3）の空気に水滴ができはじめたときの湿度は何％か。
水滴ができはじめる温度→露点です✨
露点は飽和水蒸気量分の水蒸気を含んだ状態です。
だから、湿度は100％です。
よって、答えは100％です。
（5） １㎥の空気Aはあと何gの水蒸気を含むことができますか。
【ポイント⑤ 】👉あとどのくらいの水蒸気を含むことができる？
（その気温の１㎥の空気の飽和水蒸気量）g
から
（その気温の１㎥の空気の含んでいる水蒸気量）g
をひいたものになるよ。
グラフの中で考えると分かりやすいかな💡
グラフのなかで考えてみよう。
こんな感じだね。
現在、１㎥の空気Ａは30℃で20ｇの水蒸気量を含んでいます。
１㎥の空気Ａは30℃で30ｇまで水蒸気を含む（飽和水蒸気量）ことができます。
だから、１㎥の空気Aが含むことができる残りの水蒸気量は
30-20＝10
よって、答えは10gだね。
（6） １㎥の空気Aを０℃まで冷やすと、何gの水滴ができますか。
【ポイント⑥】 👉水蒸気から水滴になるとは？
1㎥の空気の中にその気温の飽和水蒸気量より水蒸気が多くなると、飽和水蒸気量より多い水蒸気（気体）は、水滴（液体）に状態変化します。
また、温度を下げていくと、飽和水蒸気量が下がるため、さらに多くの水蒸気が水滴になります。
設問の気温の飽和水蒸気量の読み取り、それと現在含んでる水蒸気量の把握がポイントです✨
空気Ａは気温30℃で1㎥に20ｇの水蒸気量が含まれているのがグラフから確認できます。
この空気Aを気温０℃まで下げると、飽和水蒸気量は5ｇなので、５gは水蒸気を含むことができます。
空気Aは20gの水蒸気を含んでいたので、
20-5=15
だから、15gが水蒸気から水滴へ状態変化します。
よって答えは15gです。