【第65回】学科一般・問題3（2026年1月試験）

問題

湿潤気塊を凝結が生じない範囲で等圧冷却したときに、仮温度・露点温度・相当温位が保存されるかどうかの組み合わせを選択する問題です。

湿潤気塊が、凝結が生じない温度の範囲で、周囲の空気と混合しないように気圧を一定に保ちながら冷却されたとする。このとき、気塊の仮温度、露点温度、相当温位について、保存されるものを○で、保存されないものを×で示した組み合わせとして正しいものを選ぶ。

選択肢	仮温度	露点温度	相当温位
①	○	○	×
②	○	×	○
③	×	○	○
④	×	○	×
⑤	×	×	×

答え

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④ 仮温度：× 露点温度：○ 相当温位：×

解説

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前提の整理

凝結が生じず、周囲の空気と混合もしないので、気塊に含まれる水蒸気の量は変わりません。つまり混合比（比湿）は一定です。また気圧も一定です。変わるのは気温だけで、冷却は外部への熱の放出による非断熱過程です。

仮温度について

仮温度T_vは、湿潤空気と同じ気圧・同じ密度をもつ乾燥空気の温度で、混合比をwとすると近似的に

T_v ≒ T(1 ＋ 0.61w)

と表されます。wが一定でも気温Tが下がればT_vも下がるため、仮温度は保存されません（×）。

露点温度について

水蒸気圧eは、混合比wと気圧pを用いて e ≒ wp / (0.622 ＋ w) と表せます。wもpも一定なので水蒸気圧は一定です。露点温度は、その水蒸気圧が飽和水蒸気圧に等しくなる温度ですから、水蒸気圧が変わらなければ露点温度も変わりません。したがって露点温度は保存されます（○）。

等圧冷却では、気温が露点温度に近づいていき、両者が一致した時点で飽和に達します（凝結はそれ以降に始まります）。

相当温位について

相当温位は、乾燥断熱過程と湿潤断熱過程（凝結を伴う上昇）で保存される量です。しかし今回は外部へ熱を放出する非断熱の冷却であり、気温が下がれば温位が下がり、水蒸気量は一定なので相当温位も下がります。したがって相当温位は保存されません（×）。

量	保存されるか	理由
仮温度	×	混合比は一定だが気温が下がる
露点温度	○	混合比・気圧が一定で水蒸気圧が変わらない
相当温位	×	非断熱冷却で温位が下がる

以上より、正解は④です。