理科
中学生
解決済み

理科についての質問です。
(4)と(5)の解き方を教えてください。
この問題が苦手で、解説を読んでも余り理解できません。どのようにして解いたらいいのですか?
回答よろしくお願いします

B A A [II] 図2は、高さ0mの地点にあった空気のかたまりが山の斜面に沿って上昇し,図2 高さ3000mの山頂を越え、高さ0mのb地点に達するまでのようすを模式的に表 したものである。a地点での空気のかたまりの温度は30℃で,b地点での空気の かたまりの温度は37℃であった。また,上昇した空気のかたまりは高さX〔m〕で 露点に達し,雲となり雨を降らせた。表は,気温と飽和水蒸気量の関係を表した ものであり、空気のかたまりが山の斜面を移動するときの温度変化は,下のとお 山頂 A 3000m X〔m〕 りする b地点 a地点 表 気温[℃] 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 飽和水蒸気量[g/m3] 7.8 8.3 8.8 9.4 10.0 10.7 11.4 12.1 12.8 13.6 14.5 気温 [℃] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 飽和水蒸気量[g/m²〕 15.4 16.3 17.3 18.3 19.4 20.6 21.8 23.1 24.4 25.8 27.2 気温 [℃] 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 飽和水蒸気量[g/m²〕 28.8 30.4 32.0 33.8 35.7 37.6 39.6 41.7 43.9 46.2 48.6 空気のかたまりが山の斜面を移動するときの温度変化> ・露点に達する前の空気のかたまりは, 高さが100m上昇するごとに1℃ずつ温度が下がる。 露点に達した後の空気のかたまりは, 高さが100m上昇するごとに0.5℃ずつ温度が下がる。 ・山頂を越えた空気のかたまりは,高さが100m下降するごとに1℃ずつ温度が上がる。 (3) 雲の説明として最も適切なものを,次のア~エから1つ選び, 記号で答えなさい。 ア あたたかい空気と冷たい空気がぶつかる前線面では,雲は発生しにくい。 イ積乱雲は垂直に発達し, 強い雨を降らせることが多い。 ウ雲には積乱雲や乱層雲などがあるが, 雲ができる高度はどれも同じである。 エ 太陽の光によって地表付近の空気が熱せられると, 下降気流が生じ, 雲が発生しやすい。 4 b地点での空気のかたまりの湿度は何%か。 小数第2位を四捨五入して小数第1位まで求めなさい。 (5) Xは何mか, 求めなさい。 オホーツク海気団 (1) |小笠原気団 (2) (3) (4) % (5) m 67

回答

✨ ベストアンサー ✨

間違ってたらすみません。

このような問題では
「雨が降る」は「水蒸気が飽和している(露点に達している)」「水蒸気量が飽和水蒸気と等しい」
という意味です。逆に雨が降ってないとき、空気が移動しても水蒸気量は変化しません。(問題文に変化する時記載してある場合を除きます。空気が海の上を通ると水蒸気が補充される場合があります。)

(4)まず頂上の気温を求めます。
山頂を越えた空気のかたまりは、高さが100m下降するごとに1°Cずつ温度が上がります。頂上にある空気が地点bまで降下するとき、空気は3000m降下するので、気温は3000÷100=30℃上がります。
地点bの気温は37度なので頂上での気温は37-30=7℃です。

次に地点bでの水蒸気量を求めます。
頂上から地点bまで空気が移動するとき、雨は降っていないので、地点bでの水蒸気量は頂上での水蒸気量に等しくなります。
頂上では雨が降っているので頂上での水蒸気量は飽和水蒸気量に等しく、気温が7℃なので7.8g/m³です。

最後に地点bでの湿度を求めます。
(湿度)=(水蒸気量)÷(飽和水蒸気量)です。地点bは37℃なので飽和水蒸気量は43.9g/m³なので、湿度は7.8÷43.9=0.1776...なので約17.8%です。

思考回路としては
地点bの水蒸気量が知りたい!
→頂上での水蒸気量と等しいから頂上での水蒸気量を求めよう!
→頂上では水蒸気が飽和してるから気温が分かれば表から求められる!
って感じです🙇‍♂️

(5)
地点Xの標高をxメートルとして、地点Xでの気温をxを使って2通りの表し方で表します。

まずは地点aを基準にします。
空気が地点aから地点Xまで移動するとき、雨が降っていないので、空気は高さが100m上昇するごとに1°Cずつ温度が下がります。空気はxメートル上昇するので気温はx/100℃下がります。
地点aでの気温が30℃なので地点xでの気温は(30-x/100)℃です。

次に頂上を基準に考えます。
空気が地点Xから頂上まで移動する時、雨が降っているので空気は飽和しています。このとき高さが100m上昇するごとに0.5°Cずつ温度が下がります。空気は(3000-x)メートル上昇するので、気温は(3000-x)÷100×0.5={(3000-x)/200}℃下がります。
頂上での気温が7℃なので地点Xでの気温は{7+(3000-x)/200}℃です。

2通りで表した地点Xでの気温は同じ値を示すはずなので
7+(3000-x)/200= 30-x/100
が成り立ちます。これを計算するとx=1600になります。

長々と書いてしまったので分かりずらいところがあったら遠慮なく仰ってください🙇‍♂️

𓆩 (*´▽`*)✿𓆪

ごめんなさい訂正です。
2段落目の()の中

問題文に変化する時記載してある場合
→ 問題文に変化すると記載してある場合

ゆうな

返信遅くなってすいません🙇
全部理解できました!!とても丁寧で分かりやすかったです!
もう一度解いたら無事に正解出来ました!😺
本当にありがとうございました!💞

この回答にコメントする
疑問は解決しましたか?