大気圧で密閉した容器(容器構造は鉄で中は空気)を標高5000m、10000mへ持っていくと、中の圧力はどうなりますか?

A 回答 (3件)

 中の圧力は変わらないでしょう。


 変わるのは、容器に発生する応力です。

 外の圧力が小さくなりますから、容器の中と外の圧力
のバランスが崩れます。そこで、容器がふくらもうとして、
容器に引張応力が発生ます。
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こんにちは。


温度が変化しなければ、容器が変形して容積が変わったりしない限り変化しません。

温度が変化すればそれによる変化はありますが。
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中の圧力は変わりませんよ。


密封されているのでしょう?
外圧が下がるので、下がりすぎると破裂するかも知れませんが、どの高度までなのかは容器の厚さにもよると思います。
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Q空気を圧縮した時の圧力は?

室温20℃、圧縮した際の温度上昇を無視した場合…

10790ccの空気を10070ccになるまで圧縮した際の圧力(Mpa)を教えて下さい(。>д<)

よろしくお願いいたしますm(_ _)m

Aベストアンサー

理想気体の場合、PV/Tが一定値になります。
この質問では、圧縮した際の温度上昇を無視するので、PVが一定値になります。

最初の状態;
 圧力P1:大気圧=0.1013MPa
 体積V1:10,790cc

後の状態;
 圧力P2:不明→P2 [MPa]
 体積V2:10,070cc

変化の前後でPVが一定値なので、P1V1=P2V2
0.1013×10,790=10,070P2
P2=0.10854

これは絶対圧なので、ゲージ圧に直すために大気圧を引くと、
0.10854-0.1013=0.00724 [MPa]

ちょっと数字が小さすぎて分かりづらいので単位を換えると、7.24[kPa]になります。

Q密閉容器での空気の圧力・膨張

20℃の密閉容器を60℃にした際、密閉容器内の圧力はボイルシャルルの法則により比例します。
しかし、密閉容器内に水蒸気量というか、水分があれば、水上気圧の影響はどの程度、あるのでしょうか?無視できるくらいなのでしょうか?
また、式などあればご教授お願いします。

Aベストアンサー

20℃で液体の水が無く、水蒸気と空気で、60℃でも空気と水蒸気だけで、系は通常のボイルシャルルの法則に従います。また混合完全気体もPV=nRTになります。そして成分iの分圧はPi=xiPと定義されます。Pが全圧、xiがモル分率です。各分圧についてもPiV=niRTとなります。

20℃で液体の水が存在し60℃でも液体の水が存在した場合の具体的な数字が知りたいのでしょうか?たとえば体積が100 L=0.1 m^3で初期状態で空気の分圧は1.00x10^5 Paだったとします。液体の水があるので、温度が決まれば平衡水蒸気圧は決まります。なお液体の水は残っていたとしてもこの水への空気の溶解度とか温度上昇に伴う蒸発での水の減少体積は無視できるとします。

20℃(293 K)
水蒸気分圧(平衡水蒸気圧);2.32x10^3 Pa(n=2.32x10^3*0.1/(8.314*293)=0.0952 mol)
空気分圧;1.0x10^5 Pa(n=1.0x10^5*0.1/(8.314*293)=4.1051 mol)
全圧(分圧の和);1.0232x10^5 Pa(4.2003 mol)
この条件で初期水蒸気圧は全圧の2.27%です。

60℃(333 K)
水蒸気分圧(平衡水蒸気圧);19.81x10^3 Pa(n=19.81x10^3*0.1/8.314*333)=0.7155 mol)
空気分圧;mol数が4.1051 molなのでP=4.1051*8.314*333/0.1=1.1365x10^5 Pa
全圧(分圧の和);1.3346x10^5 Pa
60℃において全体としてPV=nRTが成り立っています。即ちPV=1.3346x10^5*0.1=13346, nRT=(0.7155+4.1051)*8.314*333=13346です。
また昇温後の水蒸気圧は全圧の14.84%です。

20℃で液体の水が無く、水蒸気と空気で、60℃でも空気と水蒸気だけで、系は通常のボイルシャルルの法則に従います。また混合完全気体もPV=nRTになります。そして成分iの分圧はPi=xiPと定義されます。Pが全圧、xiがモル分率です。各分圧についてもPiV=niRTとなります。

20℃で液体の水が存在し60℃でも液体の水が存在した場合の具体的な数字が知りたいのでしょうか?たとえば体積が100 L=0.1 m^3で初期状態で空気の分圧は1.00x10^5 Paだったとします。液体の水があるので、温度が決まれば平衡水蒸気圧は決まります。な...続きを読む

Q圧力タンク内の水の量

常温の室内に設置された100リットルの圧力タンク内に水を張り、タンク内の空気が圧縮されることによりタンク内の圧力が?MPaになったときのタンク内の水量(たとえば1MPaのときのタンク内の水量)を知りたいのですが計算方法はありますか?

Aベストアンサー

No.4の補足への回答です。
常圧を0 MPaと書かれているということは、大気圧を差し引いた表示だと思います。
No.4のP0、P1には、大気圧を含めて考えます。
したがって、常圧0 MPaのときは、P0=0.1 MPa
加圧後1 MPaのときは、P1=1.1 MPa
よって、圧力は11倍ですので、体積は11分の1です。
常圧時にタンクが空だったとすると、加圧時の水の体積は約91Lになります。

Q密閉容器内での沸騰時の圧力について

単純な質問で恐縮ですが、どなたか教えて下さい。

密閉容器内に水と空気があります。
その水を100℃まで加熱した際、容器内の圧力は
A:ゲージ圧で0MPa(大気圧)
B:ゲージ圧で0.1MPa
のどちらになるのでしょうか?

ご回答をお待ちしております。宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

条件が不足しています。
(1)加熱し始めたときの温度・・・・10℃(=283K)とします。
(2)その時の時の空気の圧力・・・・1気圧(≒0.1MPa)とします。
(3)容器内の液体の水がなくなる温度
 ・・・・(イ)100℃にしたときに容器内に液体の水が残っている
 ・・・・(ロ)50℃で液体の水が無くなった
 ・・・・(ハ)80℃で液体の水が無くなった

(イ)の場合
 容器内の圧力=100℃での飽和蒸気圧+100℃での空気の圧力
=1気圧+1気圧×(373/283)
=2.3気圧
1気圧を基準に取ると+1.3気圧(=0.13MPa≒0.1MPa)です。

(ロ)40℃での飽和水蒸気圧は0.07気圧です。この温度以上では新たな水蒸気の供給がありませんのでシャルルの法則にしたがって圧力が上昇します。
容器内の圧力=水蒸気の圧力+空気の圧力
=0.07×373/313+1×373/283
=0.08+1.32≒1.40
1気圧を基準に取ると+0.4気圧(=0.04MPa≒0.0MPa)です。

(ハ)80℃の飽和蒸気圧は0.47気圧です。
容器内の圧力=0.47×373/353+1×373/283
      =0.50+1.32
      =1.82

有効数字1桁の場合で考えます。
(イ)の場合、B
(ロ)の場合、A
(ハ)の場合、B

液体の水が容器内の残っていても100℃では沸騰が起こりません。
でも圧力を求めるときには沸騰するかどうかは関係がありません。
圧力は平衡状態が実現したときで考えています。

(密閉容器内に水と空気を入れて均一に加熱していく場合、沸騰は起こりません。内部にある空気の圧力が飽和水蒸気圧にプラスされますから常に「容器内の圧力>その温度での飽和水蒸気圧」が成り立っています。
#2の
>沸騰した場合に限りますが、ということは100℃を超えていると云うことでもあります
は「?」です。)

条件が不足しています。
(1)加熱し始めたときの温度・・・・10℃(=283K)とします。
(2)その時の時の空気の圧力・・・・1気圧(≒0.1MPa)とします。
(3)容器内の液体の水がなくなる温度
 ・・・・(イ)100℃にしたときに容器内に液体の水が残っている
 ・・・・(ロ)50℃で液体の水が無くなった
 ・・・・(ハ)80℃で液体の水が無くなった

(イ)の場合
 容器内の圧力=100℃での飽和蒸気圧+100℃での空気の圧力
=1気圧+1気圧×(373/283)
=2....続きを読む

Q圧力計

計測法かわかりませんが、一般的に圧力計の読みって
いくつまで読むべきでしょうか?
例えば、目盛が0.1、0,2(MPa)であり、
補助目盛りが真ん中に1つある圧力計(つまり0.05)の場合です。
なにかよいサイトとかありますか?教えてください。

Aベストアンサー

毎度*1です

大抵メモリよりも
圧力計や圧力スイッチの感度は細かいはずです。
メモリよりも細かい値を
どーしても設定する場合は、
いくら頑張って読んでも目視なので
決まりを作らないと無いです。
その場合、
一般的というものは無いです。
組織が変われば常識も変わっちゃいます。
一般的という言葉を信じると
ヒドイ目にあいます。
いっそデジタル表示計に換えちゃったら、
スッキリするかも。
デジタル表示計は、
圧力計と圧力スイッチが
一体型になってるモノが多いです。

●内容から外れちゃう余談
 ・空圧?それとも流体ですか?
  勝手に空圧と想像。
 ・0.455というのは何の許容範囲ですか?
  max?、min?minかなーと想像。
 ・0.4以下を検出ですか?以上を検出ですか?
  0.4以下を検出と想像。
以上から
空圧の圧空源で
元圧低下エラーを
検出したいのかなーって想像。
その場合、
そんなに細かい値は重要ではないですが、
末端に接続されている機器によりけりで
なんとも言えないです。
大抵、末端の繊細な部分には
精密レギュレータが使われていて、
圧空源は大雑把な値で良いはずです。
(ただし、精密レギュレータ設定値以上の圧力は常に必要。)
重要なのは、
各機器が動作した時に
容量足りるかなーって事だと思います。
(動作時に0.455以下にならない)

って想像ハズレてたらタダの独り言(--;
その場合、優しくスルーお願いします(笑

以上でした

毎度*1です

大抵メモリよりも
圧力計や圧力スイッチの感度は細かいはずです。
メモリよりも細かい値を
どーしても設定する場合は、
いくら頑張って読んでも目視なので
決まりを作らないと無いです。
その場合、
一般的というものは無いです。
組織が変われば常識も変わっちゃいます。
一般的という言葉を信じると
ヒドイ目にあいます。
いっそデジタル表示計に換えちゃったら、
スッキリするかも。
デジタル表示計は、
圧力計と圧力スイッチが
一体型になってるモノが多いです。

●内容から外...続きを読む

Q1Lの密閉容器にジメチルエーテルC2H6Oの蒸気と乾燥空気(N2:O2

1Lの密閉容器にジメチルエーテルC2H6Oの蒸気と乾燥空気(N2:O2=4:1の混合気体)をあわせて 300Kで1atm入れ、点火し燃焼させた。容器内の圧力と温度は点火直後に急激に上昇したが、燃焼終了後は次第に低下した。燃焼後の容器内の物質を分析したところ、CO2、H2OおよびN2のみが検出され、ジメチルエーテルは完全燃焼したとしてよいことが分かった。以下の問に答えよ
。ただし気体定数R=0.082L・atm/K・mol、300Kにおける水の蒸気圧は0.035atm。

(1)この燃焼反応を化学反応式で示せ
(2)燃焼終了後容器内の圧力が1.5atmに低下したときの温度はいくらか。


----------------
圧力の問題で、(2)では燃焼で生じる水の状態を判断しなければならないのですが、解答では以下のようになっていました。


燃焼後の気体にはO2が無いことから、用いたジメチルエーテルをn molとすれば、混合気体は16n molであり 燃焼後はCO2 2n mol,H20 3n mol N2 12mol で系17n mol。

もしH20が液化したとするならば気体の物質量は14n molとなり300Kのときの圧力は1atmより小さくなる。したがってH20は気体状態と考えられる。


------------
この文章の意味が良く分からないのですが、このことからなぜ水が気体と判断できるのですか???


また別のところには「圧力1.5atmからH2Oは水蒸気の状態であることがわかる」とも書いてあります。これもよくわかりませんでした・・・どうして分かるのでしょうか??


よろしくお願いしますm(_ _)m

1Lの密閉容器にジメチルエーテルC2H6Oの蒸気と乾燥空気(N2:O2=4:1の混合気体)をあわせて 300Kで1atm入れ、点火し燃焼させた。容器内の圧力と温度は点火直後に急激に上昇したが、燃焼終了後は次第に低下した。燃焼後の容器内の物質を分析したところ、CO2、H2OおよびN2のみが検出され、ジメチルエーテルは完全燃焼したとしてよいことが分かった。以下の問に答えよ
。ただし気体定数R=0.082L・atm/K・mol、300Kにおける水の蒸気圧は0.035atm。

(1)この燃焼反応を化学反応式で示せ
(2)燃焼終了後容器内の圧力が1.5atm...続きを読む

Aベストアンサー

#1に間違いがあります。お気づきだとは思いますが訂正しておきます。

>(2)(17/16)nmolのすべてが気体だとして1.5atmになる温度を求めてみます。

→「17nmolのすべてが・・・」

ついでに

>水の飽和蒸気圧は100℃=373Kで1atmです。426Kよりも低い温度の373Kで圧力は1.5atmを超えています。もっと低い温度で液体の水がなくなっていなければいけないのです。

「液体の水が残っているとすると」という文章を「426Kよりも低い温度の373Kで・・・」の前に挿入して下さい。

この言葉が抜けていましたので分かりにくくなったようです。

QLog(体積)、Log(圧力)の単位について

体積V(m^3)、圧力P(MPa)を
LogV
LogP  (底は10)
とした時、それらの単位はどのようになるのですか?自分では、(m^3)と(MPa)のままだと思っているのですが、違うんじゃない?と言われて分からなくなってしまいました。違うのでしょうか?

Aベストアンサー

No.2 の方の回答に補足させて頂きます。
物理で使う時、対数(log)は比を表す表記方法です。
logをつけない通常の数値は0[単位]との差を表していると解釈することができますよね。
同様に、logを使う時は1[単位]との比を表していると考えましょう。
例えば、体積であれば、1 m^3との比を表していると考える訳です。
つまり、
log ( V[m^3] / 1 [m^3] ) = log V
と考えます。こうすることで、単位はなくなります。

なお、物理で対数が出てくる場合は、logの中身は無次元(単位はない)になっているはずです。そうでなければ意味をなしません。
例えば、
log ((P V) / (R T))
のような形で出てくるはずです(Rは気体定数、Tは絶対温度。上の式に深い意味はありません。単位を揃えたかっただけです)。この式のlogの中身は無次元ですが、これを分解すると
log P + log V - log R - log T
となって、単位付のlogが出てきたかのように見えますが、その単位には単独では物理的な意味はありません。
もともとどのような意味で出てきた式であるかが分からないと本当につけるべき単位は分かりません。

No.2 の方の回答に補足させて頂きます。
物理で使う時、対数(log)は比を表す表記方法です。
logをつけない通常の数値は0[単位]との差を表していると解釈することができますよね。
同様に、logを使う時は1[単位]との比を表していると考えましょう。
例えば、体積であれば、1 m^3との比を表していると考える訳です。
つまり、
log ( V[m^3] / 1 [m^3] ) = log V
と考えます。こうすることで、単位はなくなります。

なお、物理で対数が出てくる場合は、logの中身は無次元(単位はない)になっているは...続きを読む

Q高校生の化学の問題です。 ピストン付きの容器に水蒸気を満たしときの圧力をP1,圧力をV1であった。

高校生の化学の問題です。

ピストン付きの容器に水蒸気を満たしときの圧力をP1,圧力をV1であった。
次に温度を一定に保って、ピストンを押していくと、
体積がV2の時に水滴が出来始めた。
さらにピストンを押すと、体積V3の時の容器には
水と水蒸気の両方が存在していた。
この時横軸に体積、縦軸に圧力をとり、グラフで表すとどうなるか?

という問題がわかりません。
教えてください。

Aベストアンサー

気体の状態方程式は、PV=nRT ですよね。
最初、圧力P1,体積V, で等温圧縮ですから、nRTは一定ですね。
PV=一定 ですから、Pを例えば1とした時、Vを例えば1とすると、nRTの部分は1×1=1となります。(単位はあまり考えなくていいです)
P=2としたらV=1/2、P=4ならV=1/4 とPとVは反比例する双曲線が描けます。
P1V1 から P2V2 まではこのようにして曲線が描けます。

さてP2,V2になった時、水滴が出来始めた。これ以上水蒸気として存在できないくらい圧力が高くなった状態です。
この状態の水蒸気の量を飽和水蒸気量、圧力を飽和水蒸気圧といいます。
これからいくらピストンを押しても圧力は高くならずに水滴の量が増加するだけです。
飽和水蒸気量は温度に依存するので、問題は温度一定で問うてます。

>さらにピストンを押すと、体積V3の時の容器には
>水と水蒸気の両方が存在していた。
ここで、ある容積を残して実験が終わっていますね。

これらをグラフにすると雁垂の「厂」を左右逆にしたようなグラフになりますね。
ただし、縦軸に横棒をくっつけると間違いになる?ように思います。
分子にはこれ以上小さくならないという大きさがあります、これは先生に要確認する事項だと思います。

気体の状態方程式は、PV=nRT ですよね。
最初、圧力P1,体積V, で等温圧縮ですから、nRTは一定ですね。
PV=一定 ですから、Pを例えば1とした時、Vを例えば1とすると、nRTの部分は1×1=1となります。(単位はあまり考えなくていいです)
P=2としたらV=1/2、P=4ならV=1/4 とPとVは反比例する双曲線が描けます。
P1V1 から P2V2 まではこのようにして曲線が描けます。

さてP2,V2になった時、水滴が出来始めた。これ以上水蒸気として存在できないくらい圧力が高くなった状態です。
この状態の水蒸気の量を飽和水蒸...続きを読む

Q圧力

 私は、都内で設備管理しています。
疑問に思うのですが、冷温水や冷却水のポンプ等の圧力単位である
『MPa』とはどれぐらいの強さなのでしょうか?
 
 等ビルの圧力は0.5MPaですが、どのぐらい強さですか?
(例えば、車の速度とか、体重とかは体で感じるし、速度計や
 体重計でわかる)

 台風の『hPa』も同じ類ですか?
ぜひとも教えて下さい。

Aベストアンサー

h「ヘクト」は100倍、
M「メガ」は100万倍の意味であるのはお分かりですよね。

1気圧は海面(海抜0m付近)での大気から受ける圧力です。
(1平方センチメートル辺りに約1kg(1kg重)の圧力がある状態が1気圧です。)

計算を簡単にするために「1気圧 = 1000 hPa」とすると、
「MPa」に単位を変換して、「1気圧 = 0.1 MPa」となります。

つまり、0.5MPaは「大気圧の約5倍」で、
1平方センチメートル辺りに約5kg重の圧力となります。

Q大型の密閉容器(タッパのようなもの)を探しています!

大型の密閉容器(タッパのようなもの)を探しています。
用途は中にアセトンをいれ木材を漬け込み脱脂を試みようと思っています。
サイズは長手内寸650mm×妻手内寸300mm×深さ120mm程度(確定ではありません)
材質はポリプロピレンでよいでしょうか?アセトンに対応できるもの
何ぞお心当たりのある方ご教授ください。

Aベストアンサー

再び #3です。

>目的は書道、華道、茶道看板を製作するに当たっての
>檜から出る脂分をできるだけ抜きたいということなのです。
>表面上数ミリでも脂分を除去できれば大成功というわけです。
>漬け込む材料は加工した25mm程度の柾板です

あぁ・・・そういうことでしたか、わたしは余計なことばかり書いてますね、
ごめんなさい m(_ _)m

ところで、こういった製品もあります。

ポリプロピレンの番重(ばんじゅう、ふたは別売)
  http://www.tgk.co.jp/info/0908569201s.html

ポリプロピレンのサンボックス(ふたは別売)
  http://www.tgk.co.jp/info/0908569125s.html

ポリプロピレンの番重でしたらホームセンターにもありそうですね。
1~2日漬けておけば大丈夫だと思いますので、気密性はそれほど気にしな
くてもいいかもしれません。冷暗所でふたをして重しを置くくらいでいいかも、です。
それよりもアセトンの蒸気はとても燃えやすいので、火気厳禁です。

再び #3です。

>目的は書道、華道、茶道看板を製作するに当たっての
>檜から出る脂分をできるだけ抜きたいということなのです。
>表面上数ミリでも脂分を除去できれば大成功というわけです。
>漬け込む材料は加工した25mm程度の柾板です

あぁ・・・そういうことでしたか、わたしは余計なことばかり書いてますね、
ごめんなさい m(_ _)m

ところで、こういった製品もあります。

ポリプロピレンの番重(ばんじゅう、ふたは別売)
  http://www.tgk.co.jp/info/0908569201s.html

ポリ...続きを読む


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