1分で完了!『飽和水蒸気圧』理解度チェッククイズ!

問題 1 / 3
飽和水蒸気圧が「温度のみ」によって決まり、気圧(全圧)に左右されない理由として、最も適切なものはどれか。
正解はB。ドルトンの分圧の法則とは「混合気体の全圧は各気体の分圧の和に等しい」という法則です。水蒸気は自分自身の分圧(飽和水蒸気圧)を、酸素や窒素などの他の気体とは独立して持ちます。そのため全圧(気圧)が変わっても水蒸気の飽和値は影響を受けず、温度のみに依存します。
A は質量は関係なく誤り。C は水蒸気の割合は場所・時刻によって大きく変動するため誤り。D は凝結は全圧変化を「吸収」するわけではなく、機序の説明として不適切です。
問題 2 / 3
気温が上昇したときの飽和水蒸気圧の変化について、最も正確に表現しているものはどれか。
正解はC。飽和水蒸気圧と気温の関係は比例(線形)ではなく、指数関数的な増加を示します。これはクラウジウス=クラペイロン方程式で表され、気温が高くなるほど増加の勾配がより急になります。たとえば真夏の高温時には大気が非常に多くの水蒸気を保持できるため、積乱雲の発達や豪雨が起きやすくなります。
A の「比例(線形)」は誤り。B は明らかに誤り。D は実際とは逆で、高温ほど増加率が大きくなります。
問題 3 / 3
同じ温度(0℃以下の過冷却域)における「水(過冷却水滴)に対する飽和水蒸気圧」と「氷に対する飽和水蒸気圧」を比較したとき、正しい記述はどれか。
正解はA。過冷却域では水(液体)に対する飽和水蒸気圧 > 氷に対する飽和水蒸気圧という関係が成り立ちます。このため水蒸気は「過冷却水滴の周囲」では未飽和でも「氷晶の周囲」では過飽和となり、水蒸気が氷晶に向かって移動(昇華凝着)して氷晶が急速に成長します。一方で過冷却水滴は蒸発して縮小します。これがベルジュロン・フィンダアイゼン過程(氷晶過程)であり、中・高緯度の降水の主要メカニズムです。
B は水と氷の大小関係が逆。C は差があるので平衡にならず誤り。D は「水に対する飽和水蒸気圧が低い」という記述が誤りです。

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