水の圧力と温度の関係について教えて下さい。 容積3.7Lの配管内が水で満たされています。その時の圧力

水の圧力と温度の関係について教えて下さい。

容積3.7Lの配管内が水で満たされています。その時の圧力が0.86MPaで水温が19.2℃です。水温が20℃になると圧力がいくつになるか知りたいです。
計算式など素人でも分かりやすく教えてもらえると助かります。

よろしくお願いします。

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2017/12/20 22:44

残念ながら、それだけでは計算できません。

配管の形状、熱膨張と、水の温度膨張との兼ね合いです。なお、水はほとんど収縮しないので、温度膨張と配管の弾力性との兼ね合いによっては配管が破裂します。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました！

お礼日時：2017/12/21 15:05

No.2 回答者： lupan344 回答日時： 2017/12/21 00:15

水の熱膨張係数β＝2.1×10^-4[/deg]、水の体積弾性率ｋ＝2.19[GPa]として、容器の膨張を無視した場合は、圧力上昇ΔP＝ｋ（Δv/V）、Δv＝βV（T2－T1）、Δv/V＝β(T2－T1)、T1＝19.2[℃]、T2＝20[℃]より、ΔP＝2.19×（2.1×10^-4)×(20－19.2)＝2.19×2.1×0.8×10^-4＝3.6792×10^-4[GPa]→367.92[kPa]となります。

No.3 ベストアンサー 回答者： lupan344 回答日時： 2017/12/21 00:19

元の圧力が0.86[MPa]なので、ΔP＝367.92[kPa]→0.37[MPa]を加算するので、温度上昇後の圧力P＝0.86＋0.37＝1.23[MPa]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した！
分かりやすい説明で助かりました！

お礼日時：2017/12/21 15:06