Question

ぼく

飽和水蒸気量の表を見ていて思ったのですが、なぜ気温が1℃上がるごとに増加する飽和水蒸気量は一定でない(つまり、規則的に増えない)のでしょうか。
飽和水蒸気量は概数表記だからなのか、水が4℃のときに密度が最も大きくなるのと何か関係があるのでしょうか。
分からない人もご自身の意見だけでも書いていただきたいです。

7|8|9
7.7|8.3|8.8 |9.4
19 | 20 || 21| 22
気温(°C)
飽和水蒸気量(g)| 4.8 | 5.2
気温(°C)
飽和水蒸気量(g)| 10.7||11.7|12.1| 12.8 13.6| 14.5|15.4|16.3 17.3|| 18.3||19.4|20.6
気温(°C)
飽和水蒸気量(g) |21.8|| 23 |24.4|| 25.8| 27.228.8| 30.4
2
3
4
5
6
11
5.6
6
6.4
6.8| 7.3
10
12
13
14
15
16
17
18
23
25 | 26 || 27 | 28
29 | 30 || 31
32| 33
32 |33.8|35.6|37.6|39.6
24
34
35

飽和水蒸気量

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

メガネ君

液体の水が水蒸気になることを「蒸発」、
水蒸気が液体の水になることを「凝結」と言います。

分子レベルでこれらの現象を見ると、液体中の水分子は自由に
動き回れるものの互いに電気的な力で結合し合っているので、
遠くには行けません。その結合を振り切るだけのエネルギーを
獲得して水面から外へ飛び出し空気中を飛び回るようになるのが
「蒸発」です。一方、空気中を自由に飛び回っていた水分子が
液体の水面に飛び込み、再び水分子同士の結合力によって
補足されることが「凝結」です。

湿度がゼロ％の乾燥空気を閉じ込めた箱の中に
水を入れたコップを置くことを例として考えてみます。

コップの水の中には結合を振り切るだけのエネルギーを
獲得した分子がわずかながら存在します。
その分子は水面から飛び出し、空気中に移っていきます。
蒸発が進み、空気中に水分子の量が増えてくると
その中から水面に飛び込み、液体となる水分子が増えてきます。
すると、ある時点で水面から空気中に飛び出す水分子の数と
空気中から水面に飛び込む水分子の数が同じになる時が来ます。
この状態を「気液平衡」または「飽和」したと言います。
そして、この時空気中に存在する水蒸気の量（密度）を
飽和水蒸気量といい、水蒸気の分圧を飽和水上気圧と言います。

気温の上下で飽和水蒸気量が増減する理由ですが、そもそも
「温度」というのは、分子が運動する激しさを表す量です。
つまり、温度が高いというのは、その時の物質を構成する
分子の内部運動が激しい状態だというわけです。そのため、
水を加熱して温度を上げていくと、結合を振り切るだけの
エネルギーを持った水分子の数が増えるので、盛んに蒸発
するようになるわけです。

１０℃で飽和している時に、水を加熱して２０℃にしたと
しましょう。その分、蒸発する水の分子の数が増えるので
平衡状態が崩れます。しかし空気中に水分子の数が増えてくると
やはり水面に飛び込む水分子の数も増えてくるので、
やがて水面から空気中に飛び出す水分子の数と
空気中から水面に飛び込む水分子の数が同じになります。
ただし、１０℃の時よりも空気中に存在する分子の数は
多くなっています。

温度を下げた場合はこの逆の現象が起こるわけです。
温度を下げると蒸発する分子の数が減ってしまうので
空気中の水分子の数も減っていってしまうわけです。

このように、温度が高いほど飽和水蒸気量は大きくなり
温度が低いほど飽和水蒸気量は小さくなります。

メガネ君

長文失礼しました