「湿度の計算問題が分からない！」とお悩みの中学受験生・高校受験生の方へ
グラフがあったり表も出てきたりして大変そうに見えますが、実は使う数値は2つだけで計算方法(公式)も１つしかありません。
つまり湿度の問題はグラフ・表から2つの数値を読み取って公式にいれるだけで解けてしまいます。
この記事では東大卒講師歴20年の図解講師「そうちゃ」が湿度の問題で使う数値の読み取り方と公式をわかりやすく説明します。
記事を読んで真似すれば、湿度の計算問題で苦労することは少なくなるでしょう。
目次(クリックでジャンプ)
湿度の意味
湿度は割合
「湿度」は空気の湿り具合、空気中の水蒸気の割合で、大雑把に表すと、
湿度(%)=実際に含まれている水蒸気の量空気が含むことができる水蒸気の量×100
になります。
湿度＝空気中の水蒸気の割合
湿度(%)=実際に含まれている水蒸気の量空気が含むことができる水蒸気の量×100
似ている考え方
乗車率
イメージとしては、電車の込み具合(乗車率)と似ています
乗車率(%)=実際に乗っている人数電車(車両)に乗れる人数(定員)×100
例えば、一両の定員が50人で実際に30人が乗っていると、
乗車率(%)=実際30人定員50人×100=60
で乗車率は60%になります
濃度
また、濃度も同じ考え方ですね。
濃度(%)=塩の重さ食塩水全体の重さ×100
なので、200gの食塩水のうち塩が10g入っている場合(水190gに塩10gを入れたということ)
濃度(%)=塩10g全体200g×100=5
で濃度は5%になります
飽和水蒸気量
さて、先程の湿度の公式
湿度(%)=実際に含まれている水蒸気の量空気が含むことができる水蒸気の量×100
の分母「空気が含むことができる水蒸気の量」をもう少し詳しく考えます。
「空気が(1m3あたりで)含むことができる水蒸気量」を「飽和水蒸気量」と言います。
この量は気温によって変化します。気温が高くなれば飽和水蒸気量は増えていきます。
10°での飽和水蒸気量は10gと分かる
例えば、窓を締めた室内で温度が上下する場合、室内にある水分(水蒸気)自体の量は変わりません。これは湿度の公式
湿度(%)=実際に含まれている水蒸気の量空気が含むことができる水蒸気の量×100
の分子は変わらないことを意味します。
そして温度が上がると飽和水蒸気量は高く(大きく)なります。これは
湿度(%)=実際に含まれている水蒸気の量空気が含むことができる水蒸気の量×100
の分母が大きくなることを意味します。つまり、室温が高くなると分母だけが大きくなります。
したがって室温が高くなると湿度は下がります。
反対に室温が低くなると、分子は変わらず分母だけが小さくなるので湿度は高くなります。
→空気が入れ替わらない場合、
気温と湿度の上下は反対になる
●気温が上がると湿度は下がる
●気温が下がると湿度は上がる
湿度の公式を完成させる♪
最初の公式
実際に含まれている水蒸気の量空気が含むことができる水蒸気の量×100
の分母「空気が含むことができる水蒸気の量」は「その気温での飽和水蒸気量」と表すことができるので、湿度の公式は
湿度(%)=空気1m3に実際含まれている水蒸気の量(g)その気温での飽和水蒸気の量(g)×100
になります。
湿度(%)
=空気1m3に実際含まれている水蒸気の量(g)その気温での飽和水蒸気の量(g)×100
湿度の問題
湿度の問題は、与えられたグラフや表を参照して解きます。
表を使った問題の例。
次の表を利用して問題に答えなさい
| 温度 | 5° | 10° | 15° | 20° | 25° | 30° | 35° |
| 飽和水蒸気量 | 6 | 9 | 13 | 18 | 24 | 30 | 40 |
(1)ある日室温20°の部屋で、1m3あたりに含まれる水蒸気を計測したらgだった。この時の湿度は何%か？
(2)別の日には室温が25°で、湿度を計測したら%だった。この時1m3あたりに含まれる水蒸気は何gか？
(3)また別の日には室温が20°で、コップに冷たい水を入れておいたところ水滴がついたので温度を図ったら °だった。この時の湿度は何%か？
グラフを使った問題の例
次のグラフを参照して、以下の問いに答えなさい
このように、湿度の問題は表(グラフ)から2箇所の水蒸気量を読み取って公式に入れればOKで、2箇所の水蒸気量は「表(グラフ)の室温での数値」と「表(グラフ)の露点での数値」るので、それを組み込んだ公式も憶えておくと良いでしょう。
湿度(%)
=露点での表(グラフ)の数値(g)室温での表(グラフ)の数値(g)×100
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