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温度上昇による飽和水蒸気量の増加についての理由
2023/10/12 15:38
- 温度が上昇すると飽和水蒸気量が増える理由について教えてください。
- 湿度や空気密度に影響を与える温度上昇が、なぜ飽和水蒸気量の増加につながるのか知りたいです。
- 温度の上昇によって飽和水蒸気量が増えるメカニズムを教えてください。
飽和水蒸気量の理由
2001/09/13 12:30
「おとな電話相談室」があったら聞いてみたいことなのですが、少し場違いを承知で知っている方（覚えている方）がいらしたら教えてください。
先日、超精密計測器を社内試験しているときに湿度（直接的には空気密度）の影響が問題になった際にでた疑問です。
「何故、温度が上昇すると飽和水蒸気量が増えるのか？」
昔、習った記憶のあるような無いような気がするのですが、思い出せません。
宜しく御願いします。
質問者が選んだベストアンサー
単純であたりまえそうな事ほど 掘り下げすぎると「哲学的な問題」
になってしまうように 感じます。 まず「熱とは何か？」が
ひっかかってしまいますが、熱によって起きる特性を現す法則については無条件に受け入れる前提でお話します。 熱力学の基本法則でガスに
関する式があります。「ＰＶ＝ｎＲＴ」・・圧力と容積の積は温度と定数の積となる。 ・・この事で温度が上がると「容積が大きくなろうとする。」（圧力一定）の特性があることが判ります。 容器内の分子数が同じ場合 分子間の間隔も大きくなります。
水蒸気は水が気化（ガス）したものですが 温度が下がると容積が
小さくなり気体で存在する事が出来なくなります。
別の観点からこの現象を見ると 圧力をぐっと上げると気化した水が
液化しますよ・・・真空引きすると水も気化しますよね！（沸点下がる。）きっと「理論式より感性で理由を理解したい！」と言った気持ち
だったと思いますが、物理現象は「神の領域」と思える深い真理があるようで難しいと改めて思っています。
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その他の回答 （2件中 1～2件目)
私もうろ覚えですが…
温度が高くなると、水分子の振動が大きくなり、分子間の結合力を上回ると、単分子となって、分子の塊から飛び出していきます。
分子の塊というのが液体の水で、単分子で飛び回っている水が、水蒸気です。
お礼
0002/11/30 00:00
kei-nksmさん、回答ありがとうございます。
周囲の人にも聞いたところweb上の資料をもらいました。その説明では、おっしゃられる通り温度が上昇すると水蒸気になる率が大きくなるが、その逆に元の液体に戻る分子もいてそのバランスの保てる割合が飽和点になるとの事でした。
しかし、元の液体に戻る理由はわかりませんでした。
単純に考えると、温度が低い空気分子ほど自分の持っている運動エネルギーが小さい為、それに衝突した水蒸気分子が液体になる確率が大きなる。それゆえに、低い温度の場合は空気中に含む事の出来る水蒸気量が少ないのでは？ と考えました。
どなたか、その辺の理由教えていただけませんか？
お礼
0002/11/30 00:00
uniplanさん、回答ありがとうございます。
「熱によって起きる特性を現す法則については無条件に受け入れる前提でお話します。」というくだりを読んでいたら、確か熱力学で昔良く分からなかった「エントロピー」なる言葉を思い出しました。
おっしゃらたることを自分でまとめると、温度が上昇すると水が徐々に気体化（水蒸気）し100℃になると液体ではいられなくなるのと同様に、温度が低下すると徐々に液体化し0℃以下になると気体ではいられなくなる傾向が存在する。
この両方のバランスがとれる限界点が飽和水蒸気量なのだといまのところ解釈しております。
ありがとうございます。