結露計算ツール – 簡単に露点と湿度を計算

結露の計算ツール

結露計算について

結露の計算は、空気中の水蒸気が液体の水に変化する温度（露点）を見つけるプロセスです。これは、建築、気象学、または日常生活での空気の湿度を理解するのに役立ちます。特に、建物内の湿度管理や、窓ガラスに結露が生じる条件を予測するのに重要です。

結露計算の基本

結露は、空気が冷やされたときに起こります。空気は、特定の温度（露点温度）以下に冷却されると、その中の水蒸気が凝結し始めます。この露点は、気温と相対湿度によって異なります。

計算式

1. 飽和水蒸気圧 $ ( e_s ) $:
   $ e_s = 6.1078 \times 10^{\frac{7.5t}{t + 237.3}} $
   ここで、$ t $ は気温（℃）です。
2. 空気中の水蒸気圧 $( e )$:
   $ e = e_s \times \frac{RH}{100} $
   ここで、$ RH $ は相対湿度（％）です。
3. 空気中の水蒸気量（絶対湿度） $( a )$:
   $ a = 217 \times \frac{e}{t + 273.15} $
4. 露点温度 $( T_d )$:
   $ T_d = \frac{237.3 \times \log_{10}\left(\frac{6.1078}{e}\right)}{\log_{10}\left(\frac{e}{6.1078}\right) – 7.5} $

計算例

気温が20℃、相対湿度が60％の場合の計算例を示します。

1. 飽和水蒸気圧 $ e_s $ の計算:
   $ e_s = 6.1078 \times 10^{\frac{7.5 \times 20}{20 + 237.3}} \approx 23.37 \, \text{hPa} $
2. 水蒸気圧 $ e $ の計算:
   $ e = 23.37 \times \frac{60}{100} \approx 14.02 \, \text{hPa} $
3. 絶対湿度 $ a $ の計算:
   $ a = 217 \times \frac{14.02}{20 + 273.15} \approx 9.84 \, \text{g/m}^3 $
4. 露点温度 $ T_d $ の計算:
   $ T_d = \frac{237.3 \times \log_{10}\left(\frac{6.1078}{14.02}\right)}{\log_{10}\left(\frac{14.02}{6.1078}\right) – 7.5} \approx 12.3 \, \text{℃} $

これらの計算により、気温が20℃、相対湿度が60％の環境では、露点は約12.3℃となり、この温度以下で結露が発生する可能性があることがわかります。