飽和水蒸気量と湿度
＜目的＞
中学２年 理科 「天気とその変化」
・露点に達すると水蒸気の凝結が起こることを、教室に常備してある容量の違うビーカー４個を使って生徒達
にわかりやすく説明しようと試みたものである。
＜準備するもの＞
５００ｍｌビーカー、３００ｍｌビーカー、２００ｍｌビーカー、１００ｍｌビーカー、適量の水、水に色を付けるため
の食紅（緑、青、黄のどれでも良い）
＜作り方と使い方＞
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| まず、１００ｍｌビーカーの方が低温の時の１平方メートルに含むことができる水蒸気量であることを話しておく。逆に、５００ｍｌビーカーの方が高温の時の１平方メートルに含むことができる水蒸気量であることも話しておく。その際、ビーカーに写真のような目印をつけておくとさらにイメージしやすい。※留意点２）を読むこと。 | ２００ｍｌの大きさのビーカーに色の付いた水を満杯に入れる。これがコツ！そして、この状態が湿度１００％であることを押さえる。また、この満杯の状態の水蒸気量を飽和水蒸気量であることも押さえておく。 | |
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| 次に、２００ｍｌの大きさのビーカーに入った水を５００ｍｌビーカーに入れる。そこで、「気温が高くなりました。水蒸気量は変わっていませんが、ビーカーが大きくなります。そうすると、満杯じゃないね。だから、湿度１００％ではないね。」と押さえる。さらに、「では今は、湿度何％位だろう？」と問題提起すること。そうすれば、「半分より少ないから約４０％位。」とか出てくるだろう。 | 次は、「気温が下がりました。だから、ビーカーが小さくなりました。」とか言って、３００mlビーカーに水を入れてみる。「さて、この状態では湿度何％でしょう。」と問いてみる。そうすれば、「半分より多いから、約６０％位。」とか出てくるだろう。 | |
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| 「さらに気温が下がりました。ビーカーが小さくなります。」とか言って、先ほどの２００ｍｌビーカーに水を入れていく。「満杯になりましたね。このときの水蒸気量を何といったっけ？そう、おなか満杯なんだから、飽和状態。飽和水蒸気量って言うんだよね。そして、このおなか満杯になるときの温度を露点というんだよ。」と押さえる。 | 「もっと気温が下がったらどうなるんだろう？ビーカーは小さくなるんだよな。」とか言いながら、１００ｍｌビーカーに水を注いでいく。「あらあら、水が漏れて来ちゃいました。水蒸気でいられなくて、水滴になっちゃったんだな。気体ではいられなくなったんだ。寒い朝の霧（水滴）とか、冷たいコップの周りの水滴とかは、これで説明がつくんだね。」 |
＜留意点＞
１）これを行う前に、冷やしたコップの周りに水滴がつく実験を是非行っておきたい。そして、水滴ができること
を確かめる実験としてこれを行いたい。
２）また、黒板に飽和水蒸気量曲線を書いておいて、どのビーカーがグラフのどの状態に当たるのかを、生徒
に考えさせたり、教師で示したりして行った方が分かりやすい。上の写真でのビーカーの置き方は、左右が
逆になっているので注意！なぜならば、グラフの形状と逆になってしまうのである。つまり、大きいビーカー
は、生徒の方から右側の方にした方がよいのである。写真は、教卓上での置き方になっている。
３）黒板に書く言葉として「飽和水蒸気量」「水蒸気（気体）」「水滴（液体）」「露点」は必ず落とさないようにするこ
と。また、最初と最後の言葉は、意味も触れるようにすること。
４）ビーカーの組み合わせは他にもあるので考えていただきたい。私は一応、生徒から見やすい大きさというこ
とで考えました。
＜生徒の反応から＞
演示で私がビーカーから水をこぼした時、「先生、こぼれているよー。」とか、「ぞうきん、ぞうきん。」とか、生徒
の方が心配してくれます。受けがいいときは、私も２〜３回、「水滴になっちゃったね〜。気温が下がったからだ
ね〜。」とか悪のりします。グラフと対応させて、「この曲線よりも上に出てきてしまったんだね。出るくぎは打た
れるだよな〜。水蒸気ではいられないんだよ。」とか、訳の分からないことを言っております。
＜制作裏話＞
この教え方は、誰からも教わっておりません。私の教材研究から出てきたモノです。教育の歴史は長いので、
私と同じ様な教え方をされた方はいるとは思いますが、一応、オリジナルだと思っております。
お前のは、枝葉末節的な教授方法だとお思いの方もおられるかもしれませんが、私は、実は身近にある物で
現象を簡単に説明できるモノ、イメージさせられるモノの開発は大事だと考えています。
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