フェーン現象について

山をこえて変化する空気、フェーン現象について質問させてください。

フェーン現象の起こる要因について調べたところ、

空気が山の登り（上昇する）のときの温度は、
「100ｍ上昇につき気温１度下がる」ですが、
温度が露点以下に下がって、水蒸気が水滴になって雲になると、
水が蒸発したときに吸収した熱が逆に放出されて、
温度の下がり方が小さくなり「100ｍ上昇につき気温0.5℃下がる」


ということです。
↑この説明文の理解に苦しんでいます。
「水が蒸発したときに吸収した熱が逆に放出される」の
「水が蒸発したときに吸収した熱」？？？どういうことでしょうか。


よろしくお願いいたします。

No.3 ベストアンサー 回答者： manno1966 回答日時： 2007/11/08 10:01

> 水蒸気から水に変わる時に周りにエネルギー、つまりこの場合は熱が放出されたということですよね？

その通りです。

1グラムの水蒸気が水に変わると、290グラムの水の温度を約2度上げることが出来るエネルギーを放出します。
コップに水滴が付いていたら、その分中身の温度が上がったと言うことです。

原子や分子の世界でも同じような話はあります。
水素と酸素は燃やすと熱エネルギーを出して水になります。
水に瞬間的にものすごく大きな熱エネルギーを与えると、水素と酸素に分解します。
放出したエネルギーを補填してやれば、元の状態に戻ると言うことですね。


空気の温度によって含むことの出来る水蒸気量は違います。
冬に日本海側の山で雪を降らせたものが太平洋側に来てもフェーンになりにくく、空っ風などと呼ばれる状態になるのはこの為です。
有る程度気温が高くないと、水蒸気量が足りなくてフェーンとならないから、フェーン現象の起きる時期が限定されてくるのです。

この回答へのお礼

「コップに水滴が付いていたら、その分中身の温度が上がった」これは、普段なかなか実感することが　無かったのですが、なるほど。です。
科学的なみかたで大変勉強になります。ありがとうございます。

お礼日時：2007/11/08 13:17

No.2 回答者： manno1966 回答日時： 2007/11/08 04:51

1の方も言っていますが、水の状態変化のエネルギーは保存されます。

水1グラムの温度を1度上げるには1カロリーのエネルギーが必要ですが、水1グラムを蒸発させるには約540カロリーと大量のエネルギーを必要とします。
このエネルギーが水蒸気から水に変わる時に周りに放出されます。
夏、氷を入れたコップに水滴が付いていくとすぐに氷が溶けていくのはこの為です。
また、氷から水になるためには1グラムにつき約80カロリーの熱量が必要です。なので、水に氷を入れる時は水の量より少ない量の氷で効果的に冷やす事が出来るのです。

空気は水に比して少しの熱量で温度が上下します。この為、空気中の少ない水蒸気の状態変化のエネルギーでも、温度変化が大きく現れてフェーン現象をもたらすエネルギーとなります。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。「氷を入れたコップに水滴が付く」→氷がとけるということは、水蒸気から水に変わる時に周りにエネルギー、つまりこの場合は熱が放出されたということですよね？

お礼日時：2007/11/08 08:04

No.1 回答者： GAG666 回答日時： 2007/11/08 02:21

いわゆる「潜熱」というやつですね。

液体が気化する際には、周囲から熱を奪います。
濡れた体に扇風機を当てると、乾いた体の時より涼しいですよね？
それは、体表面の水分が気化するときに体温を奪うからです。
エネルギー保存則に則って言い方を変えると、それは
「水分が気化する際、体温という熱エネルギーが水の側に移った」
とも表現できます。
その「移った分のエネルギー」を、潜在的に有する熱エネルギー・・・
つまり「潜熱」と言うわけです。
この「潜熱」は、気体が液体(もしくは固体)に変化する際には
エネルギー保存則によれば逆に放出されるのです。

以上のことを踏まえて考えてみてはいかがでしょう？

この回答へのお礼

濡れた体に扇風機を当てると～・・で実体験に基づいて考えられ、納得できました。ありがとうございます♪

お礼日時：2007/11/08 08:01