湿度

今回は湿度の意味について述べたいと思います。

難しく言うと、
湿度とは飽和水蒸気量に対する水蒸気量の割合です。

1,湿度の意味・定義

私たちが住むこの地球に存在する空気は水蒸気を含むことができます。

水蒸気というものは水が気体になったものと思っていただければ大丈夫です。

と感じたことはありませんか？



それが湿気と呼ばれるものです。

つまり普段から私たちは空気が水蒸気を含んでいることを

体で感じているんですね！！

しかし、空気もとうぜん
水蒸気を無限に含むことは出来ません。

何事にも限界はあるように、空気にも限界はあります。

その限界を飽和蒸気量といいます。

飽和水蒸気量は湿度に影響を受けて、高温で大きくなります。

↑飽和水蒸気量と気温の関係性

2,絶対湿度と相対湿度

空気中に何gの水蒸気が含まれているかを表わすものが

絶対湿度で、容量絶対湿度と 重量絶対湿度があります。

容量絶対湿度は単位体積の空気中に含まれる

水蒸気を重さで表したものでg/cm³の単位で表します。

一方、重量絶対湿度は単位重量の空気中に含まれる

水蒸気の重量を表わしたもので、

乾燥空気の質量に対する水蒸気の質量の比を表わしているため、

混合比とも呼ばれます。

国際的には容量絶対湿度を用いる国が多いようですが、

日本では重量絶対湿度を用います。

一般にいう湿度は相対湿度です。

これはある気温における飽和水蒸気圧に対する

実際の空気に占める水蒸気圧の比のことをいいます。

一般に百分率(パーセント、%)で表わされます。

相対湿度は水蒸気圧で定義されますが、

空気中の水蒸気量(重量)と蒸気圧はほぼ比例するため、

実際には重量を使って計算しても問題はありません。

               

3,単位・記号の由来

人間の湿度に関する関心は昔から高かったようです。

中国では、紀元前150年頃に著された『淮南子』という

百科全書に、「羽と炭を天秤にかけて乾湿の気を知る」

という記述があります。

これは炭がその多孔性（無数の穴がある）のために吸湿性があり、

空気が湿っていれば、(多湿）炭が水蒸気を吸って

重くなることを利用した一種の湿度計の記述と見ることができます。

4,こんな分野で活用されている

湿度は人間の感じやすいものですから、いろいろの分野で使われています。

湿度が低ければ洗濯物が乾きやすいので、洗濯日和ということになります。

一方、火災が起きやすいので消防関係から注意が出ます。

また、温度が低くなれば風邪のウイルスの活動も活発になり、

風邪が流行しやすくなります。 

風邪に関しては相対湿度ではなく、絶対湿度が大きく関係している

との説もあります。

それは、湿度が高いと空中を浮遊するウイルスに水蒸気が付着し、

重くなったウイルスが落ちるからだとされます。

だとしたら、

空気中に実際どれだけの水蒸気が存在するかが問題となるので、

相対湿度ではなく絶対湿度で見積もるべきだという考えです。

たとえば冬は相対湿度が高くても、飽和水蒸気量が少ないので

空気中の水蒸気量は少なく、絶対湿度は低くなります。

実際に絶対湿度と風邪の発生率を比較した研究もあり、

よい相関関係が見られます。

食中毒も湿度と関係があり、相対湿度が80%を超えると要注意とされています。

例題 室温17℃と30℃で相対湿度50%の場合、それぞれの空気

1m³中に存在する水蒸気量を求めなさい。

答え グラフより17℃、30℃における飽和水蒸気量は

それぞれ約15g、30gであることがわかります。

その50%だから、実際に存在する水蒸気の重さは

17℃の時は7.5g、30℃の時は15gとなります。

このことから、高温では相対湿度は低くても、

実際の水蒸気量は多いことがことがわかります。

インフルエンザウイルスの活動度合いは水蒸気量に反比例するといいます。

そのため、インフルエンザが猛威を振るうのは 絶対湿度の低い冬に多くなるのです。

5,余談

ウイルスは生命体なのか、それとも非生命体なのかといえば、

多くのは「生命体」と答えるでしょう。

生命体というのは、自分の生命を自らのカで養い、


自分の形質を次世代に遺すことのできる物であり、

非生命体はそれができないものと考えます。

もっと簡単にいうと、生命体とは細胞膜を持った物、

非生命体は持たない物とすることもできます。

この定義に従うと、DNAを持つウイルスも、細胞膜を持たない故に

「生命体」ということになります。

参考文献

「物理・化学」の

単位・記号がまとめてわかる事典

著 齋藤勝裕

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