飽和水蒸気量の計算(湿度・露点の求め方)
中2理科の湿度・露点・凝結量の問題を、飽和水蒸気量の表と途中式で解けます。
問題文の表の値に書き換えて、グラフと練習問題で考え方も確かめられます。
湿度・露点・凝結量を計算する
気温と、空気1m³中の水蒸気量(または露点)から、湿度・露点・あと含むことができる水蒸気量を求めます。冷やす温度を入れると、できる水滴の量(凝結量)と冷やした後の湿度も出します。
答え
- 湿度
- 46 %
- 露点
- 12℃
- あと含むことができる水蒸気量
- 12.4 g/m³
- 10℃に冷やしたときの水滴(凝結量)
- 1.3 g/m³
- 10℃に冷やした後の湿度
- 100 %
グラフ
- 空気中の水蒸気量
- あと含むことができる量
- 冷やした後の水蒸気量
- 水滴になる量(凝結量)
- 露点(水蒸気量の高さで曲線と交わる所)
- 入力した飽和水蒸気量
途中式
- 25℃の飽和水蒸気量:23.1 g/m³(表)
- 湿度〔%〕= 空気1m³中の水蒸気量〔g/m³〕÷ その気温の飽和水蒸気量〔g/m³〕× 100
- = 10.7 ÷ 23.1 × 100 = 46.32…
- 小数第1位を四捨五入して 46 %
- 露点= 水蒸気量と飽和水蒸気量が等しくなる温度
- 表で 10.7 と同じ値は 12℃(10.7)なので、露点は 12℃
- あと含むことができる水蒸気量 = 23.1 − 10.7 = 12.4 g/m³
- 10℃の飽和水蒸気量:9.4 g/m³(表)
- 10.7 > 9.4 なので、入りきらない分が水滴になります
- 凝結量(水滴の量)= 10.7 − 9.4 = 1.3 g(空気1m³あたり)
- 10℃に冷やした後は飽和しているので、湿度は 100 %
飽和水蒸気量の表(0〜35℃)
印:教=教科書会社の資料の値、計=式で計算した値、変=書き換えた値。問題文に表があるときは、マスをその値に書き換えてください(小数第2位まで)。計算に使った行に色が付きます。
| 気温〔℃〕 | 飽和水蒸気量〔g/m³〕 | 印 |
|---|---|---|
| 0 | 教 | |
| 1 | 計 | |
| 2 | 教 | |
| 3 | 教 | |
| 4 | 教 | |
| 5 | 教 | |
| 6 | 教 | |
| 7 | 教 | |
| 8 | 教 | |
| 9 | 教 | |
| 10 | 教 | |
| 11 | 教 | |
| 12 | 教 | |
| 13 | 教 | |
| 14 | 教 | |
| 15 | 教 | |
| 16 | 教 | |
| 17 | 教 |
| 気温〔℃〕 | 飽和水蒸気量〔g/m³〕 | 印 |
|---|---|---|
| 18 | 教 | |
| 19 | 計 | |
| 20 | 教 | |
| 21 | 計 | |
| 22 | 教 | |
| 23 | 計 | |
| 24 | 教 | |
| 25 | 教 | |
| 26 | 教 | |
| 27 | 計 | |
| 28 | 教 | |
| 29 | 計 | |
| 30 | 教 | |
| 31 | 計 | |
| 32 | 計 | |
| 33 | 計 | |
| 34 | 計 | |
| 35 | 教 |
窓の結露チェック
室温と湿度、窓ガラスなどいちばん冷たい面の温度から、結露するかを式の値で調べます。窓の温度は外の気温と同じとは限らないので、温度計で測った値を入れてください。
- 室内の空気1m³中の水蒸気量
- 約 10.37 g/m³
- 露点
- 約 11.6℃
- 判定
- 結露します(水滴がつきます)
- この窓の温度で結露しない湿度の上限
- 約 54 %
- 20℃の飽和水蒸気量(式):約 17.29 g/m³
- 空気1m³中の水蒸気量 = 17.29 × 60 ÷ 100 = 約 10.37 g/m³
- 露点(飽和水蒸気量が約 10.37 g/m³になる温度)= 約 11.6℃
- 窓の温度 10℃ ≦ 露点 約 11.6℃ なので、窓に水滴がつきます(結露します)
- この窓の温度で結露しない湿度の上限 = 9.40 ÷ 17.29 × 100 = 約 54 %
練習問題
気温15℃の空気1m³を7℃まで冷やしたところ、4.2gの水滴ができました。もとの空気の湿度は何%ですか。小数第1位を四捨五入して整数で答えましょう。ただし、15℃の飽和水蒸気量は12.8g/m³、7℃の飽和水蒸気量は7.8g/m³とします。
解き方を見る
- 7℃では飽和しているので、もとの水蒸気量 = 7.8 + 4.2 = 12 g/m³
- 湿度〔%〕= 水蒸気量 ÷ 飽和水蒸気量 × 100
- = 12 ÷ 12.8 × 100 = 93.75
- 小数第1位を四捨五入して 94 %
- 答え:94 %
問題は、このページの表の値(書き換えた値を含む)から作ります。
概要
中学2年の理科(天気・気象の単元)で習う湿度の計算を、飽和水蒸気量の表と途中式で確かめられるツールです。気温と水蒸気量から湿度を、気温と湿度から水蒸気量と露点を、冷やしたときにできる水滴の量(凝結量)を求められ、水滴の量や露点から、もとの湿度や気温を逆算することもできます。表のどの値を使ってどう計算したかを1行ずつ途中式で示し、表の使った行に色を付けます。
表の値は、教科書会社(東京書籍・啓林館・教育出版・大日本図書)が公開している資料にある値と、資料に無い温度は式で計算した値です。教科書や問題によって値が少し違うことがあるので、問題文に表があるときは、表のマスをその値に書き換えて計算してください。表に無い温度(22.5℃など)は、問題文に書かれた飽和水蒸気量をそのまま入れられます。
グラフでは、飽和水蒸気量の曲線の上に、空気中の水蒸気量・あと含むことができる量・冷やしたときに水滴になる量を描きます。小数の気温や0℃より低い温度は、国際水・蒸気性質協会(IAPWS)の式で計算できます。窓の結露チェックと、このページの表から作る練習問題も使えます。入れた数字はこのページの中だけで計算し、保存も送信もしません。登録は要りません。
使い方
求めるものを選ぶ
「① 湿度を求める」〜「④ 元の気温を逆算」から、問題で聞かれているものを選びます。湿度を整数で答えるか、小数第1位まで答えるかも、問題の指示に合わせて選びます。
問題の数字を入れる
気温を入れると、その気温の飽和水蒸気量が表から入ります。問題文に飽和水蒸気量が書いてあるときは、その欄を書き換えます。問題に表があるときは、下の表のマスを書き換えます。
答えと途中式を確かめる
答え・グラフ・途中式がすぐに出ます。途中式で、表のどの値を使ってどう計算したかを確かめましょう。下の練習問題で、同じ型の問題を解いてみることもできます。
求め方と式
例の数字は、このページの表の値で計算したものです。
| 求めるもの | 式 | 例(このページの表の値) |
|---|---|---|
| 湿度 | 湿度〔%〕= 空気1m³中の水蒸気量〔g/m³〕÷ その気温の飽和水蒸気量〔g/m³〕× 100 | 25℃(23.1 g/m³)の空気1m³に水蒸気 10.7 g → 10.7 ÷ 23.1 × 100 = 46.32… → 46 % |
| 水蒸気量 | 水蒸気量〔g/m³〕= 飽和水蒸気量〔g/m³〕× 湿度〔%〕÷ 100 | 20℃(17.3 g/m³)・湿度 60 % → 17.3 × 60 ÷ 100 = 10.38 g/m³ |
| 露点 | 水蒸気量と飽和水蒸気量が等しくなる温度。表に同じ値が無いときは、いちばん近い値の温度を「約○℃」とする | 10.38 g/m³ は 11℃(10.0)と 12℃(10.7)の間で、12℃のほうが近い → 約12℃ |
| 凝結量(水滴の量) | 凝結量〔g/m³〕= 水蒸気量 − 冷やした温度の飽和水蒸気量 | 10.7 g/m³ の空気を 10℃(9.4 g/m³)まで冷やす → 10.7 − 9.4 = 1.3 g |
| 体積が1m³でないとき | 全体の量〔g〕= 1m³あたりの量 × 体積〔m³〕 | 1.3 g × 50 m³ = 65 g |
| 逆算(水滴の量から) | もとの水蒸気量 = 冷やした温度の飽和水蒸気量 + 1m³あたりの水滴の量 | 25℃の空気1m³を 10℃まで冷やすと水滴 3.0 g → 9.4 + 3.0 = 12.4 g/m³、12.4 ÷ 23.1 × 100 = 53.67… → 54 % |
| 逆算(湿度と露点から気温) | その気温の飽和水蒸気量 = 露点の飽和水蒸気量 ÷ 湿度 × 100 | 湿度 55 %・露点 15℃(12.8)→ 12.8 ÷ 55 × 100 = 23.27… → いちばん近い 25℃(23.1)→ 約25℃ |
湿度が100 %のとき、空気は飽和していて、それ以上は水蒸気を含めません。冷やした温度の飽和水蒸気量が水蒸気量以上なら、水滴はできません。
表の値について
このページの表(0〜35℃・1℃ごと)は、教科書会社が公開している資料にある値(26の温度)と、資料に無い温度(1・19・21・23・27・29・31・32・33・34℃の10の温度)は飽和水蒸気圧の式(IAPWS)と理想気体の式で計算し、小数第1位に四捨五入した値です。公開資料で温度が重なる値は、4社ですべて同じでした。
式で計算して四捨五入した値と教科書会社の資料の値は、7℃(7.8 と 7.7)・13℃(11.4 と 11.3)・25℃(23.1 と 23.0)の3つで 0.1 違います。このページの表は教科書会社の値です。学習サイトや問題集の表には、29℃を 28.8 とするものもあります(このページの計算値は 28.7)。宿題やテストでは、問題文の表の値を使ってください。
0℃より低い温度の値は、資料によって「水に対する値」と「氷に対する値」があります(−5℃で約 3.4 と約 3.2)。このページの式は、0℃未満では氷に対する値を出します(霜ができ始める温度を求めるときの値)。
用語集
- 飽和水蒸気量
- 空気1m³が含むことのできる水蒸気の最大の量〔g/m³〕。気温が高いほど大きくなります。
- 飽和
- 空気が、その気温で含めるだけの水蒸気を含んでいる状態。湿度は100 %です。
- 水蒸気量
- 空気1m³に含まれている水蒸気の質量〔g/m³〕。このページでは「空気1m³中の水蒸気量」と書きます。
- 湿度
- 飽和水蒸気量に対する、実際の水蒸気量の割合を百分率で表したもの。相対湿度ともいいます。
- 露点
- 空気を冷やしていったとき、水蒸気が水滴になり始める温度。水蒸気量と飽和水蒸気量が等しくなる温度です。
- 凝結
- 水蒸気が冷えて水滴(液体の水)になること。冷やした温度の飽和水蒸気量をこえた分が水滴になります。
- 結露
- 窓ガラスなど冷たい物の表面に水滴がつくこと。表面の温度が露点以下になると起こります。
- 霜
- 0℃より低い面に、水蒸気が氷になってつくもの。このページの式は、0℃未満では氷に対する飽和水蒸気量で計算します。
- 乾湿計
- 乾球と湿球の2本の温度計で湿度を調べる道具。湿度表を使って読みます(このツールは湿度表には対応していません)。
よくある質問
- Q. 飽和水蒸気量の表の値が、教科書や問題集と少し違うのはなぜですか?
- 表の値は、もとにした資料や計算式、四捨五入のしかたによって 0.1 g/m³ ほど違うことがあります。このページの表で、7℃・13℃・25℃は教科書会社の資料の値(7.8・11.4・23.1)で、式で計算して四捨五入した値(7.7・11.3・23.0)とは 0.1 違います。問題文に表があるときは、下の表のマスをその値に書き換えると、その表で計算できます。
- Q. 露点が表の温度と温度の間になるときは、どう答えますか?
- 表で、水蒸気量にいちばん近い飽和水蒸気量の温度を「約○℃」と答えます。たとえば水蒸気量が 7.395 g/m³ なら、6℃(7.3)と 7℃(7.8)の間で 6℃のほうが近いので約6℃です(教育出版の計算ドリルの解答も、いちばん近い温度で答えています)。ちょうど真ん中のときは両方を示し、途中式にはどの2つの温度の間かも書きます。
- Q. 湿度は整数で答えますか?小数第1位まで答えますか?
- 問題の指示に合わせます。「小数第1位を四捨五入して整数で」なら「整数」、「小数第1位まで」なら「小数第1位まで」を選んでください。途中式には、四捨五入する前の値(46.32… など)も出します。
- Q. 問題文に「22.5℃の飽和水蒸気量を 20 g/m³ とする」のように書いてあるときは?
- 気温の欄に 22.5 を入れると、表に無い温度なので飽和水蒸気量の欄が空になります。そこに 20 を入れてください。表にある温度でも、飽和水蒸気量の欄を書き換えれば、その値で計算します(途中式に「入力した値」と出ます)。欄を空にすると表の値に戻ります。
- Q. 部屋の体積が1m³でない問題は?
- 「空気の体積」に m³ で入れると、部屋全体の水蒸気量や水滴の量(1m³あたりの量 × 体積)も出します。③の逆算では、部屋全体でできた水滴の量を入れると、1m³あたりの量に直してから計算します。
- Q. 小数の気温や、0℃より低い温度でも計算できますか?
- 「飽和水蒸気量のもと」を「式の値」にすると、−30〜50℃の小数第1位までの気温で計算できます。式は国際水・蒸気性質協会(IAPWS)の飽和水蒸気圧の式で、0℃未満は氷に対する値です。式の値は小数第2位まで出すので、教科書の表と 0.1 ほど違うことがあります。表がある問題は、表の値で解いてください。
- Q. 「湿度は100%を超えない」と出たのはなぜですか?
- 空気が含む水蒸気の量は、その気温の飽和水蒸気量をこえられないので、湿度は100 %をこえません。水蒸気量・気温・湿度の数字や、表の値を確かめてください。水蒸気量が飽和水蒸気量と同じときは湿度100 %(飽和)です。
- Q. 冷やしても水滴ができないのはどんなときですか?
- 冷やした温度の飽和水蒸気量が、空気中の水蒸気量以上のときは、水滴はできません(凝結量 0 g)。冷やした温度が露点より高いときです。このとき、冷やした後の湿度も計算して出します。
- Q. 窓の結露チェックの「窓の温度」には何を入れますか?
- 窓ガラスなど、いちばん冷たい面の温度です。外の気温と同じとは限らないので、温度計で測った値を入れてください。面の温度が露点以下なら結露します。0℃より低いときは水滴ではなく霜がつきます。
- Q. 中学何年生の、どの単元で習いますか?
- 中学2年の理科の、天気(気象)の単元で習います。東京書籍の令和7年度版の年間指導計画では11月、啓林館の年間指導計画案では10月の終わりから12月の範囲に入っています。
- Q. 入れた数字は保存されますか?
- いいえ。入れた数字や書き換えた表は、このページの中だけで計算に使い、保存も送信もしません。ページを開き直すと、表は元の値に戻ります。
活用シーン
宿題・テストの答え合わせ
問題文の表の値に合わせて、湿度・露点・水滴の量を途中式つきで確かめられます。
グラフで考え方をつかむ
飽和水蒸気量の曲線の上で、水蒸気量・あと含める量・水滴になる量を見比べられます。
授業の例題づくり
表の値を教科書に合わせて書き換え、練習問題を何問でも作れます。
冬の結露対策
室温と湿度、窓の温度から、結露するかと、湿度を何 %まで下げればよいかが分かります。
出典と確認日
表の値・露点の答え方・湿度の丸め方と、式の係数は次の資料で確かめました(確認日 2026-11-04)。資料の文や表・図は転載していません。グラフと練習問題はこのサイトで作ったものです。
- 東京書籍「令和3年度 新しい科学 先生の授業づくりを支援」(教科書2年の表1 気温と飽和水蒸気量) https://ten.tokyo-shoseki.co.jp/text/chu_current/rika/documents/rika_senseinojyugyou.pdf
- 啓林館「2020年度用 中学校理科教科書内容解説資料 未来へひろがるサイエンス」(教科書2年の表1 温度と飽和水蒸気量) https://www.shinko-keirin.co.jp/keirinkan/chu/science/text/detail/pageindices/index27.html#page=27
- 教育出版「理科計算ドリル⑥ 湿度」解答(第2学年 単元3) https://www.kyoiku-shuppan.co.jp/textbook/chuu/rika/files/R3_drill_p_06-2_answer.pdf
- 教育出版「理科計算ドリル⑥ 湿度」解答(表2が7〜18℃の版) https://www.kyoiku-shuppan.co.jp/textbook/chuu/rika/files/R3_drill_p_06-1_answer.pdf
- 大日本図書「学習のまとめWEBテスト 2年 単元4 気象のしくみと天気の変化」問13(2025) https://cc.dainippon-tosho.co.jp/js/2025/contents/cbt1_b4/index_13.html
- 東京書籍「令和7年度版『新編 新しい科学』年間指導計画 第2学年」 https://ten.tokyo-shoseki.co.jp/text/chu/rika/download/documents/R7rika_rough_plan2.pdf?20250326
- 啓林館「未来へひろがるサイエンス」年間指導計画案 https://www.shinko-keirin.co.jp/keirinkan/chu_r7/science/file/science_guidance_plan.xlsx
- IAPWS SR1-86(1992) Revised Supplementary Release on Saturation Properties of Ordinary Water Substance(0℃以上の飽和水蒸気圧の式) https://iapws.org/public/documents/6dGkr/Supp-sat.pdf
- IAPWS R14-08(2011) Revised Release on the Pressure along the Melting and Sublimation Curves of Ordinary Water Substance(0℃未満の氷の昇華圧の式) https://iapws.org/public/documents/MdUFK/MeltSub2011.pdf
- IAPWS G5-01(2026) Guideline on the Use of Fundamental Physical Constants and Basic Constants of Water(水のモル質量) https://iapws.org/public/documents/3pv80/FundGuide26.pdf
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