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湿度計を作る

湿度とは、空気中に含まれる水蒸気の割合です。
と簡単に言いますが、気圧も関係しますから簡単には解決しません。
しかし、実用上は簡単なもので済ましています。
もっとも実用的で正確なものは、下図のようなものだと思います。

AとBの温度計は、普通の棒状温度計です。
ただし、Bの温度計のアルコールが溜まっている部分(下の部分で、ガラスが薄くなっており、ここの温度が温度の値になる)にはガーゼが巻かれ、ガーゼの一端がいつも水に浸けられているので、毛細管現象により、ガーゼはいつも濡れています。
ところで、水が水蒸気になるときには熱を奪います。
ということは、濡れたガーゼが巻かれている温度計Bは、乾いている温度計Aより低い温度を示しているはずです。
水に塩を溶かす実験をしたことがあると思います が、塩の溶ける量は決まっていましたね。
水も蒸気となって空気中に含まれる量が決まっています。
ですから、湿度が低い時にはガーゼからたくさんの水が蒸発し、その結果、温度計Bは温度計Aより低い値を示し、湿度が高い時には、ガーゼから少ししか蒸発できず、温度計Bは温度計Aより少しだけしか低くなりません。
この湿度計は、乾湿湿度計といって、ホームセンター、園芸用品を扱っている店などで手に入ります。
湿度は、2つの温度計の値と差から表を使って求めるようになっています。
乾湿温度計の自作は簡単ですが、市販品の中には時計のように直接湿度を示す物があります。
半導体やセラミックのセンサーを使って電気的に表示する物は、ここでは説明しませんが、湿度や温度の変化を電気的に測るために物質に電流を流すと熱が出てしまうので、専門家でも難しいものらしいです。

ここで紹介するのは、機械式です。
湿度によって状態が変化するもので身近な物は、髪とセロファン紙です。
ここではもっとも身近な髪を使うことにしましょう。若い女性の長い髪が良いと言いますが、髪を洗剤で良く洗い、脂気をとります。
そして、下図のように組み立てて下さい。


湿度が高くなると、髪が延びます。
すると、Cが右方向に動きます。
すると、棒(指針)はAを回転軸として、Bは左方向に大きく振れます。
湿度が低くなった時は、逆に動きます。

湿度による毛髪の伸びは、湿度が20〜90%変化したときで約1%です。
髪の長さ100mmで1mmしか伸びません
から1mmの変化を大きくしないと湿度が読み取れません。
上左図の仕組みではCの動きが(ABの長さ÷ACの長さ)倍になることを利用しています。
上図参照
実際に作る場合は毛髪を10〜20本束ねて使い、髪の長さの変化を大きくするところを工夫してください。
湿度によって色が変化する物が身近にあります。
お煎餅などの米菓類などを買うと、青色のザラメ状の乾燥剤が入っていることがありますが、これはシリカゲルといって、水分を与えると赤っぽくなり、乾燥させると青くなります。
私が小学生の頃読んだ本に、シリカゲルを細かくして紙に塗ると、色の変わる湿度計が出来るとありましたが、私は試したことがありません








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