未知の温度・水蒸気量資料から飽和と凝結を説明しよう

まず知る

このレッスンの役割と目標

このレッスンは「飽和水蒸気量と温度」6レッスンの最後です。実際量と最大量、曲線、温度モデル、凝結量、誤答修正を統合します。未知の冷却資料で、飽和する温度と凝結量を説明できれば完成です。

資料を見たら、実際量を水平線、飽和水蒸気量を温度曲線として重ねます。二つが交わる温度で飽和し、それより冷えると実際量が最大量を超えた分が凝結します。

理解する

実際量の線と最大量の曲線を重ねる

実際量12.0 g/m³の空気を20℃から冷やします。20℃の最大17.3より少ないので未飽和です。曲線が12.0 g/m³になる約14℃で飽和します。このように、冷やして飽和する温度が次のセクションで学ぶ露点です。

さらに10℃へ冷やすと、最大は9.4 g/m³です。12.0 - 9.4 = 2.6 g/m³ が凝結します。

使う

入試答案へ組み立てる

答案例：

「空気中の実際の水蒸気量12.0 g/m³は、凝結が始まるまでは変わらない。冷却により飽和水蒸気量が小さくなり、約14℃で12.0 g/m³と等しくなって飽和する。10℃では最大9.4 g/m³なので、超えた2.6 g/m³が凝結する。」

資料の目盛りが1℃刻みでなければ、交点を「約14℃」とします。必要以上に細かな値を断定しません。また、容器全体の体積が3 m³なら、凝結する全質量は 2.6 × 3 = 7.8 g です。

転用する

まとめと次へのつながり

初見資料は、軸と単位→実際量の水平線→曲線との交点→冷却後の最大量→超過分、の順で読みます。実際量・最大量・全体質量を混ぜないことが要点です。

次の「露点を測ろう」では、容器を実際に冷やし、最初の水滴が生じた温度から露点と実際の水蒸気量を求めます。

理解チェック

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。