水銀ではかった1atm=760mmHgの事で質問ですが、これは、水銀と蒸留水の密度の違いによってだされた値なのですか?ちょっと、言いたいことがわかりにくくすいませんが、どうぞ教えてください。

A 回答 (6件)

1[気圧]をもっと精度良く求めてみます


1「気圧]とは液体が水銀であって地表の温度が15[℃]のとき
h=0.76となるときのP[Pa]である

ρとgについてもっと正確な数値を使う
地表の温度が15[℃]のときρ=13595.1であり
g=9.80665であるから
P=ρ・g・h=13595.1×9.80665×0.76=101325.0144

従って
1[気圧]=101325.0144[Pa]=1013.250144[hPa]

なお蒸留水の密度は1[気圧]の定義には使われていません
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 1気圧は水柱では10mです。

1気圧=1kg重/cm2ですね。このことから、
1kg=1リットル=1000cc
   =1000cm×1cm×1cm
   =10m×1cm2
 このことから、1cm2当り1kgの重さがかかる時、すなわち1atmは、水の高さでは、10mとなる訳です。但し、これは後から判ったことで、最初は水銀柱で760mmであることが見出されたのです。この違いは、判ると思いますが、水銀が比重が非常に大きな液体であることから来ています。水銀の比重は約13ですので、
   10m/13=760mm
 となる訳です。但し、再度申し上げますが、これは後から判ったことです。
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液体の密度をρ[kg/m^3]とし


気圧をP[Pa]とし
重力加速度をg[m/s^2]と
非常に長い試験管に液体を入れ試験管の口を手でふさぎ液体の入った容器に試験管の口をつっこみ手を離す
そうすると容器の液体の表面から測った試験管内の液体の表面の高さをh[m]とするとh=P/(ρ・g)である

1[気圧]とは液体が水銀であってh=0.76[m]となるときの気圧P[Pa]のことである

水銀の場合ρ=13590[kg/m^3]であるからg=9.8とすると
P=ρ・g・h=13590×9.8×0.76=101218.32

すなわち1[気圧]=101218.32[Pa]=1012.1832[hPa]である

g,ρの精度をもっと正確なものにすればもっと「1気圧」の精度が上がる
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 既に回答が出ていますので蛇足に近いですが,図入りで説明のあるページがありましたのでご紹介しておきます。



・新・化学ノート
 http://www.geocities.com/yoshihitoshigihara/ch_c …
 「1.基本的な理論」の「17.1気圧が760mmHgな訳」からの一連のページをご覧下さい。

参考URL:http://www.geocities.com/yoshihitoshigihara/ch_c …
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taku83さんの説明の通りですが、言い方を変えてみますね。



水銀のたまっている容器に1メートルほどのガラス管を差込み、上から真空ポンプで真空になるまで空気を吸い出すとします。
その時に水銀は容器にたまった水銀上面から760ミリしか上に上がって来ません。
どんなに吸ってもそれ以上は上がらないのです。
これが大気の1気圧が水銀を押し上げる限界なのです。

同じ事を水でやると約10メートル33センチだけしか上がってきません。
ですからどんなに深い井戸を掘っても吸い上げポンプでは10メートルが限界です。
もっと高いところまで水をあげたいときは水中ポンプなどを使って水を押し上げる方法を採ります。

イメージが沸いたでしょうか。
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760mmHgとは、1mの試験管のような片側が塞がれた筒に水銀を満たして筒を立てたときに、水銀の重さで筒の上部に真空部分ができます。


液面から水銀柱の上部までの高さが1気圧の場合は760mmであるために、1atm=760mmHgといわれています。
水の場合は水銀よりも密度が小さいために、同様の装置で実験すると数mの高さの水柱になると考えられます。

参考URL:http://qube.agr.yamaguchi-u.ac.jp/users/yamamoto …
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