このページでは湿度100パーセントとはどんな状態なのか。また、日常における湿度100パーセントの例をわかりやすく図で解説しています。

結論から言ってしまうと湿度100％(パーセント)というのは、”それ以上空気中に水蒸気(気体)を含むことができない状態”を指します。

あくまでも湿度は”空気中に含まれている水蒸気(気体)の量を表したもの”なので、「湿度100％＝水中」というのは間違い(そもそも湿度という言葉の定義が適用されない)です。

湿度100％というのは、上図のように「空気中に実際に含まれている水蒸気の量が、その空気の飽和水蒸気量(＝空気中に含むことができる水蒸気の最大量)を満たしている」ということを意味するため、それ以上その空気中に水蒸気(気体)を含むことができない状態であることが分かります。

(次の章で詳しく解説しますが、空気の温度が下がることでその空気が湿度100％を超える場合、飽和水蒸気量を超えた分の空気中から追い出された水蒸気(気体)は水滴(液体)に変化します)

また、反対に湿度0％(砂漠でも湿度20％～30％程度はある)というのは、「空気中に水蒸気(気体)がまったく含まれていない」ことを意味し、(水は温度が低くても少なからず蒸発して水蒸気に変化していることからも)地球上で自然に湿度0％になることはまずありません。

日常において湿度が100％になるのは”空気の温度(＝気温)が下がったとき”で、「コップ表面に水滴が付着するとき」「お風呂などで湯気が発生するとき」「霧や雲が発生するとき」などが挙げられます。

では湿度100％になる例として「コップ表面に水滴が付着する場合」について、どのような原理で起こるのかを以下の順番で解説していきます。

2.1 冷たい飲み物をコップに入れると、コップ表面付近の空気の温度(＝気温)が下がる

まず冷たい飲み物をコップに入れると、コップ表面付近の空気の温度(＝気温)が下がります。

熱は温度の高い方から低い方へと移動するため、上図のように冷たい飲み物にコップの熱が奪われてコップの温度が下がり、温度の下がったコップにコップ表面付近に存在する空気の熱が奪われて、コップ表面付近の空気の温度が下がっていきます。

2.2 コップ表面付近の空気の温度が下がることで、その空気の飽和水蒸気量(＝空気中に含むことができる水蒸気の最大量)が少なくなるため、湿度100％になる

コップ表面付近の空気の温度が下がることで、その空気の飽和水蒸気量(＝空気中に含むことができる水蒸気の最大量)が少なくなり、その空気は湿度100％(さらに空気の温度が下がるとその空気中に含まれる水蒸気(気体)が水(液体)に変化し始める温度)になります。

空気の温度によって空気中に含むことのできる水蒸気量は異なり、下図のように温度の高い空気ほど水蒸気(気体)を多く含むことができ(＝飽和水蒸気量が多く)、反対に温度の低い空気ほど含むことができる水蒸気は少なく(＝飽和水蒸気量が少なく)なります。

例えば、「コップ表面付近の空気が70の水蒸気(気体)を含んでおり、飽和水蒸気量が元々100(＝湿度70％)として、空気の温度が下がる場合」を見ていきましょう。

上図のようにコップに冷たい飲み物を入れた直後は、コップ表面付近の空気の温度がまだ下がっていないので飽和水蒸気量は100(このとき湿度70％)のままですが、冷たい飲み物を入れてから時間が少し経つとコップ表面付近の空気の温度が下がってくることで飽和水蒸気量が70(このとき湿度100％)になります。

(ここからさらに空気の温度が下がると、その空気中に含まれていた水蒸気(気体)が水(液体)に変化し始める)

2.3 さらに空気の温度が下がっていくことで、コップ表面付近の空気中から追い出された水蒸気(気体)が、コップ表面に集まって付着することで水滴(液体)になる

コップ表面付近の空気が湿度100％になり、そこからさらに空気の温度が下がっていく(時間が経つと冷たい飲み物に空気の熱がどんどん奪われていく)ことで、コップ表面付近の空気中から追い出された水蒸気(気体)が、コップ表面に集まって付着することで水滴(液体)になります。

上図のように湿度100％になった空気(＝水蒸気70を含んだ湿度100％の空気)の温度がさらに少しでも下がると、その空気の飽和水蒸気量も減る(70→69)ため、元々その空気中に含まれていた1の水蒸気(気体)が追い出されます。

そしてその空気中から追い出された1の水蒸気(気体)がコップの表面に集まって付着することで、小さい水滴(液体)になる(空気の温度がもっと下がるとより多くの水滴が付着する)、というわけです。

「コップ表面に水滴が付着するとき」以外の例として挙げた「お風呂などで湯気が発生するとき」「霧や雲が発生するとき」についても原理は同じで、空気の温度が下がってその空気の湿度が100%になり、そこからさらにその空気の温度が下がることで空気中に含まれていた水蒸気(気体)が追い出されて水滴(液体)として発生したものになります。

以上が「湿度100パーセントとはどんな状態？日常での例をもとにわかりやすく図で解説！」でした。

これまで説明したことをまとめますと、

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