中学2年生から湿度を求め方について、よく質問をいただきます。
湿度の公式は以下です。
湿度(%)=実際の水蒸気量÷その温度での飽和水蒸気量×100
これを丸暗記している方がいますが、
ダメです。丸暗記はダメです。
こういった割合(%)や比例(X:Y)で解く問題は、
イメージで理解して自然と出てくるようにならなければなりません。
さもないと定期テストでは湿度の問題が解けるが、
本番(試験)の問題が解けないということになります。
公式を暗記して解けるのは定期テストレベルまでです。
入試では、公式を理解しているか確かめるために、
公式をただ、当てはめるような問題は出しません。
なので、しっかりと理解をしましょう。
湿度の公式ですが、とても単純なケースを考えることで理解できます。
例えば、最大100リットル水が入る容器に100リットルの水が入っていたら、
何%占めていると言えますか。
はい。そうです。100%です。満タンです。
では、50リットル入っていたら?
そうです。50%です。
半分満たしていることになります。
では、30リットルだったら?
簡単ですね。
30%です。
これらは式で言うと、それぞれ
(100÷100)×100=100%、
(50÷100)×100=50%、
(30÷100)×100=30%
となります。
全て最後に×100としているのは、%表記にするためです。
湿度もコレと同じ考えで理解できます。
例えば、今、ある温度で飽和水蒸気量が40だったとします。
要は、空気中に最大40の水蒸気量を含むことができるという意味です。
今、空気中に20あるとしたら、湿度は何%でしょうか。
50%ですね。
計算式は20÷40×100=50%となります。
8なら?
(8÷40)×100=20%ですね。
そうすると下記の式は当たり前という感覚になりませんか。
湿度(%)=実際の水蒸気量÷その温度での飽和水蒸気量×100
実際の入試問題では、以下の様なグラフが与えられて、
(問題1)Eの湿度は何%ですか。
(問題2)Eの空気を17.5まで冷やした時、1㎥あたり何グラムの水滴ができますか。
(問題3)A〜Eのうち、湿度が一番高いものはどれですか?
などの問題が出されますが、どうでしょう。
上記の説明を聞かれた後は簡単に思えませんか。
問題1
Eの水蒸気量はグラフを見る25です。
また、25度での飽和水蒸気量は30ですね。
25度では、最大30まで水蒸気を含めることができるわけです。
なので、湿度は25÷30×100=83.33%です。
問題2
Eは最初(30度のとき)、25含んでいて、
それを17.5度まで下げます。
17.5度のときの飽和水蒸気量はいくつでしょうか。
グラフをみると15です。
つまり15まで含めることができるわけです。
オーバーしていますね。
いくらオーバーしているでしょうか。
15まで含めることができるのに25もあるので、25-15で10です。
これが水滴となって現れます。
飽和水蒸気量を超えたぶんは水滴になるわけです。
問題3
答えはEです。
飽和水蒸気量に対して、どこまで水蒸気を含んでいるのかという観点でグラフをみるとAとEがギリギリまで含んでいるイメージが持てますね。
もう少しで飽和水蒸気に達する勢いです。
ただ、Eの方が近づいている割合が大きいですよね。
Aも近いですが、飽和水蒸気量がEの時の温度の時のほうが3倍あるので、
Eの方がギリギリまで近づいているイメージが持てます。
よって答えはEです。
中学の理科、高校の化学はとにかく、割合、比例のイメージを持てるかが重要です。
公式を覚えたけど、問題が解けないという方は、
どの点が理解(イメージ)出来ていないのか把握し、
しっかりと理解を心がけましょう。
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