中学理科の乾湿計は、定期テストで計算問題として出題されやすい重要単元です。
乾球温度と湿球温度の違いや、乾湿計のしくみを理解していないと、表の読み取りや湿度の計算でつまずいてしまいます。
特に、
「湿球温度が低くなる理由がわからない」
「乾球と湿球、どっちを見るの？」
「湿度表の使い方が不安」
と感じる人は少なくありません。
この記事では、定期テストに頻出する乾湿計の重要問題を中心に、
・乾湿計のしくみと原理
・湿度を求める手順
・テストでよくあるひっかけポイント
を図のイメージと考え方つきでわかりやすく整理しています。
テスト直前の確認や、計算問題の対策に最適なまとめです。
【問題】乾湿計の重要問題
［問題］乾湿計を使い、教室内の気温と湿度を測定した。下の図は、そのときの乾湿計のようすと湿度表を表したものである。これについて、次の各問いに答えなさい。
（1）乾湿計は、乾球と湿球を組み合わせたものである。上の図で、乾球はＡとＢのどちらか。記号で答えよ。
（2）このときの教室内の温度は何℃か。
（3）このときの教室内の湿度は何％か。
（4）下の表は、気温と飽和水蒸気量の関係を表したものである。このときの教室内の水蒸気量は空気1㎥あたり何ｇか。四捨五入し、小数第1位まで求めよ。
| 気温［℃］ | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| 飽和水蒸気量［g/㎤］ | 10.7 | 11.3 | 12.1 | 12.8 | 13.6 | 14.5 | 15.4 | 16.3 | 17.2 |
（5）このあと、教室内の気温が上昇すると、湿度はどうなるか。ただし、空気中の水蒸気量は変化しないものとする。
（6）夕方になり、教室内の気温が17℃になった。湿度は何％になるか。整数で求めよ。ただし、空気中の水蒸気量は変化しないものとする。
（7）夜になり、気温が12℃まで下がると、空気1㎥あたり何gの水滴が生じるか。
（8）乾湿計の乾球温度計と湿球温度計は、湿球温度計の方が示度が低くなる。その理由を「蒸発」「熱」という言葉を使って、簡潔に説明せよ。
【解答・解説】乾湿計の重要問題の解答
（1）A
乾球温度計は、気温をはかるためにあり、湿球温度計よりも示度が高くなっています。したがって示度が高いA乾球温度計になります。
（2）19.0℃
乾球温度計は気温を表しているので、乾球の示度を読むと気温が19.0℃であるとわかります。
（3）81％
乾球の示度（気温）と、湿球の示度がわかれば、湿度表から湿度を求めることができます。乾球と湿球の示度の差は、19.0℃－17.0℃＝2.0℃
乾球の示度が19℃、乾球と湿球の示度の差が2.0℃なので、湿度表より湿度は81％であるとわかります。
（4）13.2g
気温が19℃で、その飽和水蒸気量は表より16.3g/㎥であるとわかります。湿度が81％だったので、空気1㎥中に含まれている水蒸気量は、16.3×0.81＝13.203
小数第2位を四捨五入すると、13.2gであるともとまります。
（5）下がる
気温が上昇すると、飽和水蒸気量が大きくなります。実際に含まれる水蒸気量は変化しないので、湿度は低くなります。
（6）91％
気温が17℃になると、飽和水蒸気量が14.5g/㎥になります。水蒸気量は13.2gで変化していないので、湿度は、13.2/14.5 ×100＝91.03…となります。
（7）2.5g
気温が12℃になると、飽和水蒸気量が10.7g/㎥になります。実際に含まれている水蒸気量は13.2gなので、13.2－10.7＝2.5gの水蒸気が含みきれなくなり水滴としてあらわれます。
（8）湿球温度計のまわりで水が蒸発するときに、周囲の熱を奪うから。
湿球温度計は、液だめ（感部）にガーゼを巻き付け、ガーゼの先端を水につけたものです。ガーゼを水が伝わってきて、液だめ付近で水が蒸発します。そのときに周囲の熱を奪うので湿球温度計の示度は乾球温度計の示度よりも低くなります。
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