天気とその変化の問題
気温と飽和水蒸気量の関係は次の表のとおりです。
| 気温〔℃〕 | 10 | 15 | 20 |
|---|---|---|---|
| 飽和水蒸気量〔g/m³〕 | 9.4 | 12.8 | 17.3 |
気温 20 ℃ で、空気 中に の水蒸気をふくむ空気があります。この空気の温度を 10 ℃ まで下げると、空気 あたり何 g の水蒸気が水滴になりますか。ただし、空気の体積は変わらないものとします。
この問題で使うもの
- 露点と水滴の量(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(4 技能)
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ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
まず、この空気の露点を表から求め、10 ℃ で水滴ができるかどうかを確かめましょう。
ヒント 2
水滴になる量は「はじめに空気 中にふくまれていた水蒸気量 − 下げた温度での飽和水蒸気量」です。
ヒント 3
10 ℃ の飽和水蒸気量は です。はじめの水蒸気量 からこれを引きましょう。
答えと解説
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解説を読む
手順 1: 露点を求める
この空気は 中に の水蒸気をふくんでいます。表で飽和水蒸気量が になるのは 15 ℃ なので、この空気の露点は 15 ℃ です。つまり、空気の温度が 15 ℃ まで下がると水蒸気が飽和し、それより下がると水滴ができはじめます。
手順 2: 10 ℃ でふくむことのできる水蒸気量を読みとる
10 ℃ は露点 15 ℃ より低いので、水滴ができます。10 ℃ の飽和水蒸気量は表から なので、10 ℃ の空気 は水蒸気を までしかふくめません。
手順 3: 水滴になる量を求める
ふくみきれなくなった水蒸気が水滴になるので、
よって、空気 あたり の水蒸気が水滴になります。
別解
10 ℃ の飽和水蒸気量は なので、空気 中にふくみきれる水蒸気は まで。もとの水蒸気量は なので、ふくみきれなくなった分が水滴になる。。検算: で一致する。