出典：建築物衛生管理技術者試験令和5年度(2023年)｜空気環境の調整第62問
問題
湿り空気に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
(1) 顕熱比とは、顕熱の変化量の、全熱の変化量に対する比である。
(2) 露点温度とは、湿り空気を冷却したとき飽和状態になる温度のことである。
(3) 絶対湿度とは、湿り空気中の水蒸気量の、湿り空気の全質量に対する比である。
(4) 相対湿度とは、ある湿り空気の水蒸気分圧の、その湿り空気と同一温度の飽和水蒸気分圧に対する比を、百分率で表したものである。
(5) 熱水分比とは、比エンタルピーの変化量の、絶対湿度の変化量に対する比である。
ビル管過去問｜湿り空気｜顕熱比・露点温度・絶対湿度・相対湿度・熱水分比を解説
この問題は、湿り空気の基本用語を正しく理解しているかを問う問題です。顕熱比、露点温度、相対湿度、熱水分比はいずれも空調や湿り空気線図で頻出の重要語句ですが、特に注意したいのは絶対湿度の定義です。ビル管試験では、言葉の意味を少しだけずらして誤りにした選択肢がよく出ます。本問の正答は(3)で、絶対湿度は「湿り空気の全質量」に対する比ではなく、「乾き空気の質量」に対する水蒸気の質量比です。定義をあいまいに覚えていると迷いやすいので、ここでしっかり整理しておくことが大切です。
(1) 顕熱比とは、顕熱の変化量の、全熱の変化量に対する比である。
適切です。その理由は、顕熱比とは空気の熱変化のうち、温度変化に使われる熱の割合を示す指標だからです。全熱は、温度変化に関係する顕熱と、水分の増減に関係する潜熱を合わせたものです。そのため、顕熱比は「顕熱 ÷ 全熱」で表されます。たとえば冷房では、室温を下げる熱の処理だけでなく、除湿による潜熱処理も行うことがあります。このとき顕熱比が大きいほど、温度変化の割合が大きい空調であると判断できます。空調計算や湿り空気線図では非常によく使う基本概念です。
(2) 露点温度とは、湿り空気を冷却したとき飽和状態になる温度のことである。
適切です。その理由は、露点温度とは、湿り空気を水蒸気量を変えずに冷やしていったとき、初めて相対湿度が100％になり、結露が始まる温度を指すからです。空気中に含まれる水蒸気には限界があり、温度が下がるほど保持できる水蒸気量は小さくなります。そのため、ある温度まで下がると空気は飽和し、それ以上冷やすと余分な水蒸気が水滴になります。これが露点温度です。窓ガラスや配管表面に結露が生じるかどうかを考えるときにも重要な考え方であり、実務でも試験でもよく問われます。
(3) 絶対湿度とは、湿り空気中の水蒸気量の、湿り空気の全質量に対する比である。
不適切です。その理由は、ビル管や空気調和でいう絶対湿度は、一般に「乾き空気1kgに対して、どれだけの水蒸気が含まれているか」を表す量だからです。つまり、絶対湿度は「水蒸気の質量 ÷ 乾き空気の質量」で表します。選択肢のように「湿り空気の全質量に対する比」としてしまうと、それは別の考え方に近く、試験で扱う絶対湿度の定義とは異なります。湿り空気線図でも、横軸や縦軸の読み方を正しく理解するためには、絶対湿度が乾き空気基準で定義されていることを押さえる必要があります。この問題のもっとも不適当な選択肢はこれです。
(4) 相対湿度とは、ある湿り空気の水蒸気分圧の、その湿り空気と同一温度の飽和水蒸気分圧に対する比を、百分率で表したものである。
適切です。その理由は、相対湿度とは、その空気が「その温度で含むことのできる最大の水蒸気量」に対して、現在どのくらい水蒸気を含んでいるかを示す割合だからです。より厳密には、水蒸気分圧を同温度の飽和水蒸気圧で割って百分率で示します。たとえば相対湿度50％なら、その温度で飽和に達する量の半分程度の水蒸気を含んでいるという意味です。相対湿度は日常でもよく使う言葉ですが、試験では「温度が変わると相対湿度も変わる」という点が重要です。絶対湿度が同じでも、温度が上がれば相対湿度は下がることがあります。
(5) 熱水分比とは、比エンタルピーの変化量の、絶対湿度の変化量に対する比である。
適切です。その理由は、熱水分比とは、空気の状態変化において、熱の変化と水分の変化がどのような割合で進むかを示す量だからです。湿り空気線図では、ある状態変化の傾きを表す考え方として用いられます。比エンタルピーの変化量を絶対湿度の変化量で割ることで求められ、加熱、冷却、加湿、除湿などの空気処理過程を読み解くうえで重要です。特に空調機器のコイル通過前後や室内負荷の処理状態を考える場面では、熱水分比の理解が状態変化の方向を判断する手がかりになります。
この問題で覚えるポイント
湿り空気の用語は、定義を一語一句レベルで正確に覚えることが重要です。顕熱比は、顕熱の変化量を全熱の変化量で割ったもので、温度変化が全体の熱変化に占める割合を示します。露点温度は、湿り空気を冷却したときに飽和して結露が始まる温度です。相対湿度は、水蒸気分圧を同一温度の飽和水蒸気分圧で割った百分率です。熱水分比は、比エンタルピーの変化量を絶対湿度の変化量で割ったもので、湿り空気線図上の状態変化の傾きに関係します。 最重要なのは絶対湿度の定義です。ビル管試験でいう絶対湿度は、乾き空気1kgに対する水蒸気の質量であり、「湿り空気全体に対する割合」ではありません。ここを取り違えると、湿り空気線図の読み方や加湿・除湿の理解にも影響します。絶対湿度は温度が変わっても水蒸気の出入りがなければ一定ですが、相対湿度は温度によって変わるという違いもあわせて整理しておくと、同テーマの問題に強くなれます。
ひっかけポイント
この問題の典型的なひっかけは、用語の定義を日常感覚で読ませてしまうところにあります。特に絶対湿度という言葉から、「空気全体に対して水分がどれだけあるか」と自然に考えてしまうと誤答しやすくなります。しかし、空調分野での絶対湿度は乾き空気基準です。ここは専門用語として機械的に正確に覚える必要があります。 また、露点温度、相対湿度、絶対湿度は互いに関連が深いため、意味が似て見えて混同しやすい点も罠です。問題作成者は、全体としてもっともらしい説明文の中に、定義の基準だけを少しずらして誤りを作ります。つまり、文章全体の雰囲気で判断するのではなく、「何に対する比なのか」「同一温度かどうか」「乾き空気基準か湿り空気基準か」といった基準語に注目して読むことが、再現性のある解き方になります。
