結露とは～結露の原因と仕組み～
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結露とは
窓に水滴がついていたり、コップに水滴がついていたりするあのことです。
夏場、洞窟なんかに行くと壁が濡れていたりしますね。あれも結露です。
現象は知ってるけど、原因や仕組がわからないことって多いですね。私もガレージの結露で悩むまでは、全然知りませんでした。
割と簡単なので、読んでいってください。
飽和水蒸気量
難しい言葉がでてきました。なるべく話を簡単にします。
まず、空気は水が持てます。
こんな感じ。
空気は、温度が上がると持てる水の量が増えます。
わかりやすく、1℃上がるごとに持てる水が1個増えることにします。
2℃なら2個。
10℃なら10個。
30℃なら30個。
こんな感じ。
飽和水蒸気量とは空気が持っていられる水のことです。
飽和水蒸気量とは1㎥に存在できる水蒸気量のことです。これは数値が決まっており、10℃の飽和水蒸気量は 9.39 g/㎥ 。20℃の飽和水蒸気量は17.3g/㎥。30度の飽和水蒸気量は30.3g/㎥です。ここでは、便宜上簡単な数字にしていますが、詳しく知りたい人はwikiとかを見てください。
湿度とは
30℃の空気は最大で30個の水が「持て」ます。
「持てる」だけで、実際何個持っているかはその時によります。
この図を見てください。
30℃は30個の水が持てます。手が30本ありますよね。
でも、実際に15個しかっていません。
30個持てるのに、15個しか持っていない…
これを数式にするとこうなります。
15 ÷ 30 × 100 = 50
これが「湿度50%」の状態です。
ちょっと馴染みのある感じになりましたね。
天気予報とかで聞いたことありますよね。湿度〇％。
あれは、こういう状態をいっています。
湿度が上がる仕組み
ここからが本題。
15の水を持った30℃の空気があります。
「暑いなぁ」ってことでエアコンを入れました。
冷たい風で冷やされ、20度まで下がったとしましょう。
20℃は20個の水が持てましたね。
その状態がこちら。
20個持てるのに、15個しか持っていない…
15 ÷ 20 × 100 = 75%
つまり、「湿度75%」です。
結露の仕組み
その後、「冷たいものが欲しいな」ってことで、冷えたジュースをコップに注ぎました。
コップの表面温度は10℃としましょう。
そこにくっついた空気は10℃まで冷やされました。
ここで出てくるのが飽和水蒸気量！
10℃の空気は10個の水が持てました。
その状態がこちら。
10個持てる状態で、10個持ってる。
10 ÷ 10 × 100 = 100
「湿度100%」です。
そして、元々15個ありましたよね。
そう。10℃の空気は10個しか持てないんで、5個はポイするしかありません。
ポイした5個はどうなったか？
お分かりですね。
コップについた雫。
これが結露の仕組みです。
https://tsukijibase.com/zyosituki/参考にしてください。