湿度は空気中の水蒸気の割合!飽和水蒸気量から湿度の計算方法をマスターしよう

日本の湿度

雨の日って暑いでしょうか?寒いでしょうか?

雨が降るのは気温が低い時が多いから寒いんじゃないかな?

でも、雨の日ってじめじめして暑いと感じませんか

人が暑さを感じるのは気温だけが関係してるんじゃなくて「湿度」も関係しています

湿度は空気中にどのくらい水が含まれているかを示していて、日本の夏は湿度が高くなるからじめじめして気温以上に暑く感じます。

熱中症になりやすさの基準になってる暑さ指数(WBGT)も気温と湿度から計算されていますね。

湿度は体感温度と深い関係があるんだね

日本の気候は高温多湿(温度も湿度も高い)な夏は不快に感じやすく冬は低温低湿になるから乾燥しやすく、インフルエンザなどにかかりやすいというもので、世界的に見ても不遇な環境に私たちはいると言えます。

日本って大変な気候なんだね

体感温度には湿度が大きく関係している

湿度ってどんなもの?

さて、湿度について考えていきましょう!

液体の水は蒸発するとどうなりますか?

気体になる!

そうです。気体になった水蒸気は空気中に出ていきましたね。

私たちのまわりでは、液体の水が蒸発して空気中に出ていったり、水蒸気が水にもどったりしているんでした。

だから水を置いておくと減ってるんだったね

液体の水は気体になって空気中に移動します。

でも、空気が含む(持つ)ことができる水蒸気には上限があって、気温によってその上限は変わります。

その気温が含む(持つ)ことができる上限の水蒸気の量を飽和水蒸気量といいます。

湿度は飽和水蒸気量の内、今何%が含まれているかを示します

気体の体積はm³(立方メートル)で表すので、飽和水蒸気量は15g/m³と表現されます。

これは1m³のこの空気には15gの水蒸気が入りますよ~ってことを意味してるんだ。

なんか難しい、、、

漢字と記号がたくさん出てくるから難しく聞こえるけど、簡単なイメージを持つととても理解しやすいです。

飽和水蒸気量と湿度のイメージは「コップと水」です。このイメージが出来れば楽勝に理解できます!

飽和水蒸気量=コップ
空気に含まれる水蒸気=コップの中の水
湿度=水が入っている割合

と考えよう!

計算問題に挑戦しよう!

問題

飽和水蒸気量が10g/m³の空気1m³に水蒸気6gが含まれている時、湿度は何%か?

漢字も記号も多い、、、

まずは、コップと水のイメージに変えよう!

問題を簡単にすると10gの水蒸気を含むことができる空気(飽和水蒸気量が10g)の中に今6gの水が含まれているってことだね。

飽和水蒸気量=コップだったから、この問題のコップの大きさは10gだね。

そのコップの中に水(水蒸気)が6g入っているってことは、10gのコップに6gの水が入っているってことだから

10g÷6g×100=60%になりますね。

湿度は%だから×100を忘れないようにしよう!

湿度の計算式は

$湿度=\cfrac{空気中の水蒸気の量}{飽和水蒸気量}×100$

湿度と洗濯物の乾きやすさ

雨の日は洗濯物が乾きにくいよね、なんでだろう?

そりゃ雨だからじゃん

まぁそうですが、科学的に考えてみましょう。

雨の日の湿度は高いです。もちろん雨が降ってまわりに水がたくさんあるからそうですよね。

洗濯物が乾く=洗濯物に含まれる水が蒸発して空気中に出ていく

ということだから、湿度が高いと外に出ていける水の量が少なくなってしまいます。

コップの中に入れる量が少ないってことだね

雨の日の湿度は100%に近くになっていることが多いから洗濯物がほとんど乾かないんだね。

湿度100%と水の中は違うの?

湿度は「水(液体)」ではなくて、「水蒸気(気体)」の話なので、違います。

だから、水の中を湿度100%と表現するのは間違っています。水は水蒸気を含んではいませんからね。

湿度100%は空気中にこれ以上含めないほど水蒸気が入っているから、少しでも余った水蒸気は液体の水となって現れるんだ。

ちなみに、湿度100%の状態の空気は霧となります。

湿度100%は空気中にこれ以上水蒸気を含めない状態

今回のまとめ

飽和水蒸気量=コップ水蒸気=水のイメージをしよう

$湿度=\cfrac{空気中の水蒸気の量}{飽和水蒸気量}×100$

雨の日は水蒸気が空気中に出にくいから洗濯物が乾きにくい

今回のまとめクイズ!

飽和水蒸気量が20g/m³の空気1m³に8gの水蒸気が含まれている時、湿度は何%?
湿度クイズ
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プロフィール
ゆうしろ

私立中・高一貫校の現役理科教員です。
専門は生物学で、中学・高校理科の教員免許を持っています。
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