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ふくまれている水蒸気量を求める

その空気がふくんでいる水蒸気量を求めるには、湿度がわかっている場合は方程式をつくるとカンタンです。
いつものように、求めたいもの(この場合、水蒸気量)をχとして、湿度の公式にあてはめましょう。

【例題1】気温15℃湿度75%の空気1m3にふくまれる水蒸気の質量を求めよ。

1m3にふくまれる水蒸気の質量をχgとして、問題文の数値とともに公式に代入します。
1m3と書いてありますから、ここでは水蒸気量の単位はg/m3でなく、gを使っています。

(気温15℃からわかること…その気温の飽和水蒸気量は、表より12.8g

これを解きます。 
 
χ=12.8(g)×0.75=9.6(g)
答えは9.6gとなりました。

  

【例題2】気温30℃湿度50%の空気3m3にふくまれる水蒸気の質量を求めよ。

この場合はちょっと注意が必要です。【例題1】と同様の方法で空気1m3あたりの水蒸気量が求まります。
今度は空気の体積が1m3ではなく、3m3なので、その水蒸気量を最後に3倍しなければなりません。
読み落とさなければ大丈夫ですね。

(気温30℃からわかること…その気温の飽和水蒸気量は、表より30.4g

χ=30.4(g)×0.5=15.2(g)
1m3あたり15.2gなので、3m3なら
15.2(g/m3)×3(m3)=45.6(g)
答えは45.6gとなりました。

  

そのときの気温を求める

これは気温をχ℃としても、公式に気温がふくまれていないので方程式がつくれません。
そこで、気温と飽和水蒸気量の関係に注目します。
この場合のテクニックとしては、求めたい気温の飽和水蒸気量をχg/m3としましょう。

【例題3】1m3あたり水蒸気が7.6gふくまれている空気がある。湿度を調べたら25%だった。気温は何℃か。

求めたい気温の飽和水蒸気量をχg/m3として、問題文の数値とともに公式に代入します。
1m3と書いてありますから、ここでは水蒸気量の単位はg/m3でなく、gを使っています。

これを解きます。
 
飽和水蒸気量の表で見ると、
30.4gは気温30℃のときの飽和水蒸気量
です。よって、答えは30℃となりました。

実際の問題では湿度表とからめて出題されたり、例題1のような問題のあとの設問で空気の温度を下げたときにそのときの湿度や結露したときの温度(露点)を問われることが多いです。

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