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湿度のいろいろ 第1編

第1章 初めての湿度・露点

1.はじめに
2.湿度とは
3.空気とは
4.水蒸気とは
5.湿度(相対湿度)とは
6.露点とは

■ 1.1. はじめに

吉田兼好の「徒然草」に、「家の作りやうは、夏をむねとすべし。冬はいかなる所にもすまる。」という一節があります。 この一節から、鎌倉の昔から蒸し暑い夏をいかに快適に過ごすかが日本の家屋にとっての大きな課題であったことが読みとれます。
湿度は温度とならんで温熱環境の代表的な要素なのですが、我々の一般生活においては、 「むしむしする」とか「からっとしている」といった定性的な言葉でとらえられることの方が多いように思われます。


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■ 1.2. 湿度とは

湿度とは、「空気中に含まれる水蒸気の度合いをあらわしたもの」です。
水蒸気とは、気体の状態の水のことをいいます。
 
水蒸気(気体の状態の水)は目に見えません。 湯気や霧は、科学的には水蒸気ではなく、微水滴の集まりです。
湿度のあらわし方には、空気中に含まれる水蒸気の度合いを濃度であらわすやり方や、 割合であらわすやり方など、いろいろ定義されています。

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■ 1.3. 空気とは

空気とは、地球をおおう大気の下層を構成する気体のことで、水蒸気と酸素・窒素などとの混合気体であると、JISには定義されています。
 
空気のおもな成分は、窒素(78%)、酸素(21%)です。
 
そのほか、下記のような物質が含まれた混合気体です。
空気から水蒸気を除いた残りの気体を「乾燥空気」と呼びます。
 
乾燥空気と水蒸気の混合気体(つまり空気のこと)を「湿潤空気」と呼ぶこともあります。
空気中に含まれる水蒸気の量は、条件によって大きく変化します。


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■ 1.4. 水蒸気とは

コップに水を入れて放置しておくと、水の表面から蒸発がおき、水蒸気(気体の水)が発生します。
 
蒸発とは、科学的には液体の表面から液体の分子が飛び出す現象のことです。
 
飛び出す分子の数は、温度が高くなるほど多くなります(蒸発が盛んになります)。
コップにフタをしておくと、水蒸気の増加に伴って分子の行き場がなくなってしまい、 水の表面にぶつかって液体に戻る水分子もでてきます。
 
科学的には、気体から液体に戻ることを凝縮といいます。
 
温度が一定の場合、この蒸発と凝縮はある一定のところでバランスします。
 
このバランスしたときの水蒸気の量を飽和水蒸気量、そのときの圧力のことを飽和水蒸気圧と呼びます。
わかりやすく言うと、飽和水蒸気量(飽和水蒸気圧)とは、その空間に含むことのできる最大の水蒸気の量(そのときの水蒸気圧)と説明できます。
温度が上昇すると、飽和水蒸気量(飽和水蒸気圧)も上昇します。


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■ 1.5. 湿度(相対湿度)とは

ある温度の空気に含まれている水蒸気の水蒸気圧と、 その温度における飽和水蒸気量圧の比をパーセント(%)であらわしたものを、相対湿度と呼びます。
 
天気予報などで「湿度」と呼ばれているものは、この相対湿度のことです。
 
飽和水蒸気圧は温度によって変化するので、 空間に含まれている水蒸気の量が一定でも、温度が変化すると相対湿度は変化します。

湿度(相対湿度)とは

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■ 1.6. 露点とは

水蒸気を含んだ空気を冷却していったとき、 含まれている水蒸気が飽和水蒸気量(飽和水蒸気圧)を下回り、露(液体の水)が発生し始める温度を露点温度と呼びます。
 
科学的には、水の飽和水蒸気圧が、その空間に含まれている水蒸気の水蒸気圧に等しくなる温度のことを、 露点温度と呼びます。
 
露点温度のことを、単に露点と呼ぶこともあります。

露点とは

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