温度 15.56℃,1atm に対するヘリウムガス粘度は分っているのですが、温度 0℃
1atm でのヘリウムガス粘度が分る方教えてください。

A 回答 (2件)

英語のサイトですが、下記でデータを得ることができます。

使い方は・・・私も自信がないので、ご自身でページを見つつ確認してください(^_^;)

おそらく、0.1MPa,273Kで1.8687*10^-5[Pa*s]という値が出てくると思います。

参考URL:http://webbook.nist.gov/chemistry/
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日本化学会編:化学便覧 基礎編 改訂3版,丸善,1984.によればHeの粘性率は


270Kにおいて18.48μPa・sということなので、Yas Fukuさんご紹介のサイトのデータは正確と見てよいでしょう。

このサイトの存在は初めて知りました(Yas Fukuさんありがとうございます)。インターネットの情報は正確でないので物性値などはちゃんと便覧を見るべき、と常々思っていたのですがこんな便利で(おそらく)正確なサイトを知ると考えが変わりますね。米国の政府機関NISTのサイトで信用できそうだし、データの出典も出ているし…。
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Q 風船、ヘリウムガス、声、変わる?

 風船、ヘリウムガス、声、変わる?


 よくイベントとかでもらえる浮く風船ってありますよね。
その風船の口の部分から空気を吸ったら声って変わるんですか?

Aベストアンサー

すでに何人かの回答者様が書いておられるように、市販のマジックボイス
のガスは20%の酸素が混ぜてあり、風船用のヘリウムは100%に近い
ものですので、呼吸ができなくなる危険はあります。

実際に昨年、ある高校の文化祭で小さな部屋にヘリウムを充満させ、
そこに入った高校生が酸欠で死亡した事件がありました。

しかし、私は風船1個くらいでは全く影響は無いと考えるのですが、
どうでしょうか?人間は1分くらいは呼吸をしなくても生きていける
のです。

さて、No.3の方は、風船用のヘリウムガスは少し吸っただけで
気絶すると書いておられます。この文章があるが故に、私も大丈夫とは
言い切れません。
しかし、部屋でいくつかのヘリウム用の風船が割れても平気でしたし、
大学で冷却用のヘリウムを吸っても平気でした。本当に気絶することが
あるのででしょうか?

Q【化学】シャルルの法則 全てのガスが温度が1度上下するごとに体積は273分の1ずつ変化するのはなぜで

【化学】シャルルの法則

全てのガスが温度が1度上下するごとに体積は273分の1ずつ変化するのはなぜですか?

どういう地球上での理屈でそうなるのですか?

Aベストアンサー

まず、「全てのガス」について、シャルルの法則が成り立つわけではありません(^^;)
ボイルの法則、シャルルの法則、ボイル・シャルルの法則、および理想気体の状態方程式は「理想気体」の場合で成立します(^^)
理想気体で無い場合は「実在気体の状態方程式」になり、必ずしも温度1度に対して体積が1/273 変化するわけではありません(^^;)
理想気体の場合、確かに温度1度に対して体積が1/273 変化するのですが、分母の「271」という数字は絶対温度の定義の仕方と関わっています。
ですから、絶対温度の定義が、今使われているものと異なっていたら、「271」の数値は変わってきます。
ここまで理解してもらった上で、話を簡単にするため、「単原子分子」理想気体で説明を進めます(^^)
もし高校物理の教科書をお持ちでしたら、「気体の分子運動」って所を見てみて下さい□(・・ )フムフム
そこでは、気体分子を普通の物体と同様に扱って、

pV=(Nmv^2)/3  p:気体の圧力 V:気体の体積 N:気体分子数 m:気体分子の質量 v:気体分子の速さ

という関係式が導かれます。・・・これは、「ベルヌーイの関係式」と呼ばれるものですが、まあ、名前はどうでもいいです(^^;)
高校では、これに状態方程式を適用して、
気体分子の平均運動エネルギー(1/2)mv^2 = (3/2)kT  k:ボルツマン定数
を導くのですが、実は、(1/2)mv^2 = (3/2)kT は「統計力学」と呼ばれる大学で勉強する内容を使うと出てきてしまいます(^^)
つまり、気体分子の集まりには”統計的”な性質があり、それを考慮すると (1/2)mv^2 = (3/2)kT が出てくるんでする。
ここで、
気体分子の平均運動エネルギー(1/2)mv^2 = (3/2)kT の右辺 (3/2)kT に注意して下さい・・・
・・・分子の質量m が異なっても(つまり、気体の種類が違っても)、平均運動エネルギーは温度だけで決まってしまうって事を意味しています、そう、温度だけで決まるんです!(◎◎!)
したがって、「統計力学」の結果と「ベルヌーイの関係式」を使うと、理想気体の状態方程式
pV=nRT
が導けてしまいます・・・つまり、シャルルの法則も導けるって事ですね(^^v)

回答をまとめてみます(^^)
理想気体の場合
1)絶対温度の定義から具体的な値1/273 が出てくる
2)気体分子も力学に従う
3)気体分子の統計的な性質から、気体分子の種類が違っても、分子の持つエネルギーは温度だけで決まる事が分かっている

となります(^^)

参考になれば幸いです(^^v)

まず、「全てのガス」について、シャルルの法則が成り立つわけではありません(^^;)
ボイルの法則、シャルルの法則、ボイル・シャルルの法則、および理想気体の状態方程式は「理想気体」の場合で成立します(^^)
理想気体で無い場合は「実在気体の状態方程式」になり、必ずしも温度1度に対して体積が1/273 変化するわけではありません(^^;)
理想気体の場合、確かに温度1度に対して体積が1/273 変化するのですが、分母の「271」という数字は絶対温度の定義の仕方と関わっています。
ですから、絶対温度の定義が...続きを読む

Qヘリウムを吸うと声が変わることについて

ヘリウムを吸うことによって声が高くなる理由を
教えて下さい。

Aベストアンサー

ヘリウムで声が変わる原因については、siegmundさんと同じく、声帯そのものの振動数が変わることと、声帯から口,鼻までの管の共鳴振動数が変わることが、あげられると思います。

声帯は空気が通ることによってパタパタと振動するのですが、声帯が緩んでいると低い声、ピンと張っていると高い声が出ます。声帯の張力によって、声帯が(空気の流れをふさぐように)閉じようとするのに対し、空気は声帯を押し戻そうとするので振動が生じます。このときヘリウムのように空気より軽い気体だと(圧力が同じでも質量が小さいので)声帯は小さな力で素早く動くことになり、高い声が出ると思われます。
管の共鳴振動数の変化は、まさに音速と関わっていてsiegmundさんの説明のとおりだと思います。

ただ発声に関しては、声帯と共鳴管の要素がからみあっているので、どちらがどの程度効いているかはわかりません。
共鳴管が楽器のような優れた共鳴特性を持っていると(人間の喉はトロンボーンのように、伸びたり縮んだりできないので)共鳴振動数以外の音程は出にくくなり、逆に共鳴特性が悪いと(スキャットのように)口の形を変えて、音程を変えることが難しくなります。(クラシックの発声のように声帯だけで音程を変えて、はやく歌うのはすごく難しい)

ヘリウムで声が変わる原因については、siegmundさんと同じく、声帯そのものの振動数が変わることと、声帯から口,鼻までの管の共鳴振動数が変わることが、あげられると思います。

声帯は空気が通ることによってパタパタと振動するのですが、声帯が緩んでいると低い声、ピンと張っていると高い声が出ます。声帯の張力によって、声帯が(空気の流れをふさぐように)閉じようとするのに対し、空気は声帯を押し戻そうとするので振動が生じます。このときヘリウムのように空気より軽い気体だと(圧力が同じでも質量...続きを読む

Q理想気体が状態1(P1,V1,T1)から状態2(P2,V2,T2)に可

理想気体が状態1(P1,V1,T1)から状態2(P2,V2,T2)に可逆変化するとき、定温→定積変化を考えるとエントロピー変化は
ds=n(Cv,mln(T2/T1)+Rln(V2/V1))....(1)
さらに定温→定圧変化を考えるとエントロピー変化は
ds=n(Cp,mln(T2/T1)-Rln(P2/P1))....(2)

ここからが質問ですが、(1)=(2)になる理由がわかりません。
証明をしながら教えてくれると、とてもうれしいです。

Aベストアンサー

一応変化の各状態を逐次見てみましょう。ガスは1 molとします。
準静的定温変化(P1,V1,T1)→(P2,V2,T1);温度を一定にしたあとでPかVのどちらか一方だけ変えるわけにはいきません。理想気体の内部エネルギーは温度のみに依存するので、
dU=dQ-PdV=0...(1)
w=-∫PdV=-RT1∫(V1→V2)(1/V)dV=-RT1ln(V2/V1)...(2)
Q=-W=RT1ln(V2/V1)...(3)
もしこれが膨張で仕事をしたのならQはプラスで熱をもらいます。エントロピー変化は
ΔS1=RT1ln(V2/V1)/T1=Rln(V2/V1)...(4)
です。もちろん起こったことが体積の収縮でもかまわないです。そのときはエントロピー変化がマイナスになるだけです。

準静的等積変化(P2,V2,T1)→(P2,V2,T2);等積変化ならPdV=0です。(とはいうもののこれは等圧変化でもあり、ちょっと変ですね。)温度が上がるなら内部エネルギーが上がっていますから吸熱が起こります。温度が下がるなら発熱です。今度は定温でないのでエントロピー変化を直接計算します。
ΔS2=∫(T1→T2)dQ/T=∫(Cv/T)dT=Cvln(T2/T1)...(5)
だから合計のエントロピー変化は
ΔS=ΔS1+ΔS2=Rln(V2/V1)+Cvln(T2/T1)...(6)
です。

こんどは定温変化から定圧変化です。まず定温のところは前と同じで状態は(P2,V2,T1)になりエントロピー変化は
ΔS1=Rln(V2/V1)...(4)(再掲)
ただしP1V1=P2V2ですから、V2/V1をP1/P2と書くことができます。すると
ΔS1=Rln(P1/P2)=-Rln(P2/P1)...(4)'
となります。これは(4)と何も変わっていません。
定圧変化(P2,V2,T1)→(P2,V2,T2);等圧変化というもののこれは等積変化でもありますね。同じ経路になるのでエントロピー計算も
ΔS2=Cvln(T2/T1)...(5)
です。質問者さんの(1)式と(2)式を比べると第二項はまったく同じものです。第一項はCvln(T2/T1)とCpln(T2/T1)で明らかに異なるものです。初期状態と到達状態が同じならエントロピー変化も同じである必要があります。どちらも(P1,V1,T1)から(P2,V2,T2)に変化した、というのならこの回答は変ですね。

一応変化の各状態を逐次見てみましょう。ガスは1 molとします。
準静的定温変化(P1,V1,T1)→(P2,V2,T1);温度を一定にしたあとでPかVのどちらか一方だけ変えるわけにはいきません。理想気体の内部エネルギーは温度のみに依存するので、
dU=dQ-PdV=0...(1)
w=-∫PdV=-RT1∫(V1→V2)(1/V)dV=-RT1ln(V2/V1)...(2)
Q=-W=RT1ln(V2/V1)...(3)
もしこれが膨張で仕事をしたのならQはプラスで熱をもらいます。エントロピー変化は
ΔS1=RT1ln(V2/V1)/T1=Rln(V2/V1)...(4)
です。もちろん起こったことが体積の収縮でもかまわないで...続きを読む

Qヘリウムガスで声が変わるのは何故??

題の通りなのですが、ヘリウムで声が変わるのは何故ですか? 今度小学校で上記のことを教えることになったのですが、自分が理解していないことを簡単に説明することは無責任ですし難しいです。


あらかじめ自分でも調べてみたのですが・・・

声が出るのは、声帯間(声門?)を吐き息が通るときに声帯が振動し、それが声道を通るときに共振(共鳴?)して、それが口から出て声になるのですよね???
ヘリウムガスを吸うと、ヘリウムの密度が空気より小さいから・・・


ここからが分かりません。
密度が小さいと何故声が高くなるのですか?
どなたか分かる方がいたら教えてください。

また小・中学生向けの生物系サイトをご存じの方がいたら教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こっちの方が楽しいし、理由も詳しく書いてありますよ。

http://www2s.biglobe.ne.jp/~n_kawa/science/helium/helium.htm

参考URL:http://www2s.biglobe.ne.jp/~n_kawa/science/helium/helium.htm

Q純水の凝固点を測定し、ベックマン温度計における0℃を知り、

純水の凝固点を測定し、ベックマン温度計における0℃を知り、
つぎに濃度のことなるブドウ糖溶液(希薄)の凝固点を測定しました。
実験結果から、
凝固点降下度の計算式よりブドウ糖の平均分子量を求めました。

他にも
横軸に質量モル濃度、縦軸に分子量をとってグラフを作成し、
このグラフより外挿法によってブドウ糖の分子量が求められるそうなのですが・・・

この場合、グラフのどこを見て求めればよいのでしょうか??

グラフが苦手な私に何方か教えてくだされば・・・と思います><

Aベストアンサー

凝固点降下法の場合、濃度ゼロに外挿します。無限希釈ですね。

Q声を変にして遊ぶ市販のヘリウムガス

急ぎ質問です。
忘年会の余興で使ってみたいのですが、好き嫌いだけではなく、いろいろな方がいるでしょうから、安全性に関して知識・情報を得ておきたいと思っています。念のため。
人体へのよくない影響、危険性、使用に伴う事故など、ご存じのかた、経験された方、いらっしゃいましたら教えてください。

Aベストアンサー

市販の声を変えるヘリウムですが、実際売られている缶の物は長時間は声が変わりません、ほんとに数秒間変わる程度です、何か宴会などやられるんでしたら最初だけ声が変わり途中から急に戻るはめに・・・まぁ戻らないと困るんですがね(笑)また出し物で風船用にボンベ形のものを頼んだときには業者の方に多分吸って遊ばれると思われますが大量に吸うと気分が悪くなりますから気をつけてくださいと注意を受けました。また馬鹿なものですから何度も何度も声を変えて遊んでいたらちょっとしためまいと吐き気に襲われましたので機械で声を変えるチェンジャーなどの方が安全でよいのでは?

Q次の粒子1個の質量は何gか。ただし,H=1,N=14,O=16,Na=

次の粒子1個の質量は何gか。ただし,H=1,N=14,O=16,Na=23,Au=197,アボガドロ定数を6.0×10^23/molとし,有効数字2桁で答えよ。

(1)H

(2)H20

(3)NO3-

これらの解き方を教えていただけないでしょうか?
計算過程もくわしく書いてもらえると有難いです。

Aベストアンサー

1[mol]とは分子量や式量に[g]をつけた質量の集まりで、
そのときの原子や分子の数がアボガドロ数=6.0×10^23[個]になります。
逆に、原子や分子1個の質量を出すためには、分子量や式量をアボガドロ定数で
割ればいいのです。

(1)Hの式量は1です。
  1/6.0×10^23
(2)H2O=1×2+16×1=18
  18/6.0×10^23
(3)イオンの場合は電子の質量は無視できます。
 NO3-=14×1+16×3=62
  62/6.0×10^23

Qヘリウム吸ったら高音になる理由

ヘリウムを吸ってから声を出すと、高い声が出ます。ヘリウムのほうが通常の空気より軽いからだそうですが、それならなぜ声が高くなるのですか?

Aベストアンサー

多分です。見当違いかもしれませんが。

声と言うのは声帯が震えて出ています。
声帯が震えると空気が振動して音になります。
ヘリウムは空気よりも軽い為声帯が振動する時の負荷が小さく、同じ音を出そうとした時に普段よりも早く振動するのではないでしょうか?
その結果として高い音になるのではないでしょうか。

水の中で腕を動かすと遅くなるのと同じような原理ではないでしょうか。

Q室内温度20℃湿度55%の時の結露温度は?

室内温度20℃湿度55%の時の結露温度は?

冬の室内温度が20℃で、湿度55%の時、結露する室外気温を
知りたいのですが、計算で求められますか?

計算可能なら、その計算方法と結露開始する温度を教えて下さい。

結露部分は、ガラス窓と内壁です。

Aベストアンサー

壁やガラスの熱伝導率が分からないので、下記の概算式を使うと10.69℃となります。

参考URL:http://www.geocities.jp/mori_tadaoki/theme006.html


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