空気1m³中の水蒸気量を質量で表そう

まず知る

このレッスンは「空気中の水蒸気」6レッスンの4番目です。前回、見えない水蒸気を粒子モデルで説明しました。今回は、空気の体積をそろえ、水蒸気の量を数値で比較します。

空気1 m³中に含まれる水蒸気の質量は、g/m³で表せます。例えば8 g/m³なら、空気1 m³中に水蒸気が8 g含まれるという意味です。これは割合である湿度とは別の量です。

空気Aは2 m³に16 gなので、16 ÷ 2 = 8 g/m³ です。空気Bは3 m³に18 gなので、18 ÷ 3 = 6 g/m³ です。水蒸気の合計はBの18 gが多いのに、同じ体積で比べるとAのほうが多い点が重要です。

計算は 水蒸気の質量 ÷ 空気の体積 です。答えにはg/m³を付けます。

空気	体積	水蒸気の質量	1m³あたり
P	4 m³	28 g	7 g/m³
Q	2 m³	16 g	8 g/m³

Pは合計28 g、Qは16 gですが、1 m³あたりではQが多い空気です。「合計が多いから濃い」とは限りません。

また、8 g/m³を「湿度8％」と読んではいけません。g/m³は実際に含まれる質量を体積でそろえた値です。湿度は、その温度で含める最大量に対する割合で、後のセクションで計算します。

部屋や容器の大きさが違う資料では、合計質量をそのまま比べず、1 m³あたりへそろえます。逆に、g/m³と部屋の体積から全水蒸気質量を求めるなら、g/m³ × m³ とします。

次は、数値と見た目を混同した「白い湯気ほど水蒸気が多い」「結露は中から漏れた」などの誤答を修正します。

確認1：3m³の空気に水蒸気が21gあります。1m³あたり何gですか。

21 ÷ 3 = 7より、7 g/m³です。

確認2：2m³に16gと、4m³に28gでは、1m³あたりどちらが多いですか。

16 ÷ 2 = 8、28 ÷ 4 = 7なので、2m³に16gの空気です。

確認3：8g/m³は湿度8％という意味ですか。

違います。g/m³は空気1m³中の水蒸気の質量です。湿度は最大量に対する割合です。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。