中学2年生理科の問題解説:水蒸気の飽和量と湿度の計算

気象、天気

この問題では、空気中の水蒸気量や湿度を計算する方法について学びます。まず、与えられた条件に基づいて、どれくらいの水蒸気を空気に含むことができるのか、また湿度がどのくらいなのかを求めていきます。

問題の読み取りと解法の方針

問題にある「1㎥中に14gの水蒸気を含む20℃の空気」と「20℃での飽和水蒸気量が17.3g/㎥」という情報を使って、次の2つの質問に答えます。

(1)空気にあと何gの水蒸気を含むことができるか

飽和水蒸気量は、20℃で17.3g/㎥です。現在、空気中には14gの水蒸気が含まれているので、残りの水蒸気量は、飽和水蒸気量から現在の水蒸気量を引くことで求められます。計算式は次の通りです。

17.3g – 14g = 3.3g

つまり、あと3.3gの水蒸気を含むことができます。

(2)この空気の湿度は何%か

湿度は、実際に含まれている水蒸気の量を飽和水蒸気量で割った値に100を掛けることで求められます。計算式は次の通りです。

(14g ÷ 17.3g) × 100 = 80.9%

四捨五入して整数にすると、湿度は約81%となります。

まとめ

この問題では、空気中に含まれる水蒸気量とその湿度を計算しました。湿度は、実際の水蒸気量と飽和水蒸気量を比較することで求められ、残りの水蒸気量も同様に計算できます。こうした計算を通じて、湿度や飽和水蒸気量についての理解を深めることができます。

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