分子・分母・単位をそろえて湿度の式を組み立てよう

まず知る：このレッスンの役割と目標

このレッスンは2番目です。前回は、湿度が「実際量は最大量の何％か」を表すと理解しました。今回は、文章や表から二つの量を選び、正しい順に式へ置く手順を身につけます。

計算前に、次の二つへ名前を付けます。

• 分子：空気中に実際にある水蒸気量
• 分母：現在の気温での飽和水蒸気量

両方の単位をg/m³にそろえてから割ります。温度の数値を直接割るのではありません。

理解する：例題で理由を確かめる

問題：気温20℃の空気1 m³に水蒸気が10.4 g含まれています。20℃の飽和水蒸気量は17.3 g/m³です。湿度を整数で求めましょう。

1. 求める量は湿度（％）。
2. 実際量は10.4 g/m³。
3. 現在気温20℃での最大量は17.3 g/m³。
4. 実際量÷最大量×100へ入れる。
5. 10.4÷17.3×100＝約60.1。
6. 整数で約60％。

分子と分母の単位が同じなので、g/m³は割り算で消え、答えは割合の％になります。10.4÷17.3は1より小さいため、100を掛けた答えは100％未満になるという見通しも持てます。

使う：間違い・誤答を直して練習する

例題：気温25℃、実際量13.9 g/m³、25℃の飽和水蒸気量23.1 g/m³。

13.9÷23.1×100＝約60.17…

整数で答えるなら約60％です。途中の13.9÷23.1を0.6と早く丸めても今回は同じですが、問題によって誤差が大きくなります。丸めるのは最後にします。

誤った式23.1÷13.9×100では約166％になります。通常の中学問題で、まだ凝結していない空気の湿度が100％を超えたら、分子と分母を逆にしていないか確認します。

転用する：まとめと次の学びへ

空気2 m³に水蒸気が20 g含まれるとき、実際量は20 g/m³ではありません。1 m³あたりへ直して10 g/m³です。飽和水蒸気量が20 g/m³なら、10÷20×100＝50％です。

資料の単位が「空気全体に含まれる質量」と「1 m³あたり」で異なる場合は、体積をそろえる作業が先です。次は、この式を使って、温度だけが変わったときの湿度を予測します。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。