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教えてください。
液体の体積弾性率について教えてください。

理科年表を見ますと、液体の体積弾性率は
X.XX×10^9(Pa)などとありますが、
これは、何度でどれくらいの圧力をかけた時の値なのでしょうか?

又、別の液の情報として、
X℃の時の
圧力 0 bar
   10 bar
   50 bar
の時の体積弾性率が、それぞれ
A
B
C
とあり、データのそばにin E-4 bar
と記載がありました。

A×10^(-4)
だとあまりにも、理科年表の値と異なります。
どのように情報を読み取ればよいのでしょうか? 
少なくとも、E-4ではなく、単に4だと
なんとなく分かるのですが。。。

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A 回答 (1件)

体積弾性率は、特に注記が無い場合、常温(20度)1気圧です。



>in E-4 bar
>A×10^(-4) だとあまりにも、理科年表の値と異なります。

barをPaに単位換算しましたか?
大気圧=1000mbar=100hPaなので、 1bar=10^5Paです。

この回答への補足

回答ありがとうございます。
忘れ去れたと思いました。
in E-4 bar
の件ですが、
この情報が、まず圧力のbarに関係するのか、
Aに関係するのか、よく分かりませんでした。
仮に、A×10^(-4)barだと
A×10(Pa)になるのでやはり???
10^7くらい違いまうので、、、と戸惑っております。

補足日時:2007/09/11 12:01
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99年度版の理科年表で調べたところ「水」や「エタノール」の圧縮率しか掲載されていませんでした。

どこかに理科年表のような形式の参考となる資料・データはないでしょうか?

    | 圧力(atm) | 圧縮率(N/m^2)
-----------------------------------
物質A | 0    | X.XX×10^9
物質A | 500  | Y.YY×10^9
物質A | 1000 | Z.ZZ×10^9
物質B | 0    | W.WW×10^9


他の物質はこんな感じで理科年表には書かれていました

理科年表:「液体の圧縮率」
http://www.rikanenpyo.jp/kaisetsu/buka/buka_006.html

Aベストアンサー

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Aベストアンサー

どんなものでも圧力をかければ体積は小さくなります.
ただし,気体と液体ではその程度がめちゃくちゃ違います.

常温常圧付近の空気は大体理想気体と考えてOKです.
つまり,圧力を1気圧から2気圧にすると体積は半分になります.
だから,空気ボンベにたくさん空気が詰められる,というわけです.

さて,水の方ですが,
理科年表で水の圧縮率を見てちょこちょこと見積もったところ,
常温常圧付近で2気圧にすると体積は 4.5×10^(-5) くらい
(つまり,10万分の4.5 くらい)減るようです.

ついでに,固体はもっと体積が減りにくい.
鉄だと,大体水の 1/100 くらいの体積減少です.

sachiko444 さんも友人の方も,どちらも一理というところですね.

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自分で考えてみたのは、

水の体積弾性率=加わった圧力/減少体積/元の体積

かなあと思い、これに代入したのですが数値が明らかにおかしかったので困ってしまいました。。
どうかご教授お願いします。

Aベストアンサー

 体積弾性率の定義自体は間違っていませんよ。
http://okumedia.cc.osaka-kyoiku.ac.jp/~masako/exp/ewing/01Young_tte/D_Taiseki.htm

ただ気になったのは、

>水の密度は一様で10kg/立方m

水の密度は、1t/m^3 ですよ。
1m3(立方メートル)の水は、1000リットルになります。
片手で持ち上げられるほど、軽くありません^^;

Q音の伝搬と衝撃波がよくわかりません

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----------------------------------
「 爆発音と爆風 」
http://webclub.kcom.ne.jp/mb/ginga/bomb/so-what.htm
http://webclub.kcom.ne.jp/mb/ginga/bomb/bomb.htm

・ 爆薬が爆発すると衝撃波が起こり、これは媒体中を音速より早い速度で伝わる。
・ 爆風と呼ばれるものはこの衝撃波のことである。

・ しかし爆源からある程度離れたところでは爆ごう波は音波となって伝播する。
・ これが爆発音である。

・ 衝撃波と音波との境界は音圧レベル 174~180db(デシベル)とみなすことができる。
----------------------------------

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「No.4」補足 >衝撃波のスピードはどうなのでしょうか?

----------------------------------
「 爆発音と爆風 」
http://webclub.kcom.ne.jp/mb/ginga/bomb/so-what.htm
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・ 爆薬が爆発すると衝撃波が起こり、これは媒体中を音速より早い速度で伝わる。
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QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


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「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
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Q水の膨張 水を凍らした時の膨張量、圧力を知りたい

水は凍らせば、約4℃以下で体積膨張する事は、調べてなんとなくわかりました。
では、密閉容器(絶対変形しない=容積一定)に水を空気の隙間もなくいれ、
凍らしたとき、容器に加わる圧力はどのように計算できますか?
また、0℃から、だんだん温度が下がっても、体積膨張は起こるのですか?
その際の圧力はどうなるのでしょうか?
もしくは凍らないのでしょうか?

まったく素人ですみませんが、教えてください。
自社製品の品質異常で困っております。

Aベストアンサー

約4℃の水について0℃に温度を下げていくと体積が膨張するわけですが、氷で膨張するのは固体に変わったからです。氷の状態で温度を下げると、収縮していきます。

圧力については、試みにこんな風に考えてみました。
いまネットで探ってみたら、氷の圧縮率が 1,8TPa-1 とありました。どれくらいまともな数字か確かめることができないのですが、まぁ感じくらいはあっていると信じることにして、この値を基にしてみます。

この圧縮率の意味は、100TPa の圧力をかけると、1.8% 体積が減るよ、ということをあらわしています。
氷になるときに体積が10%くらい増えますから、これを元の体積にするにはTPaのオーダーの圧力をかけなければならないわけです。
市場で手に入る鋼材は、高張力鋼でも引っ張り強さが1GPaに満たないです。深海潜水艇に使われるようなマルエージング鋼でも、2GMaくらいですから、仮に氷に変わったときの膨張を押さえ込もうなんていうアイデアをお持ちだとしたら、そんなことは考えない方がいいです。

ま、No1の方のご意見にもあったように、圧力かけると氷、溶けちゃいますけどね。スケートがすべるわけ、とか聞いたこと無いですか?
でも、現実的には圧力で凍らなくなるより、容器を壊す方が先に来ます。多分、暖かいところにお住まいなんでしょうが、水道管が凍ると水道管やバルブが(単なる蛇口だけでなく、鉄の固まりみたいな大きなバルブも)簡単に割れるんですよ。逆に、このことから考えると、バルブが球状黒鉛鋳鉄でできてるとして、数百MPa以上は出てることになりますね。

約4℃の水について0℃に温度を下げていくと体積が膨張するわけですが、氷で膨張するのは固体に変わったからです。氷の状態で温度を下げると、収縮していきます。

圧力については、試みにこんな風に考えてみました。
いまネットで探ってみたら、氷の圧縮率が 1,8TPa-1 とありました。どれくらいまともな数字か確かめることができないのですが、まぁ感じくらいはあっていると信じることにして、この値を基にしてみます。

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Qベルヌーイの定理とは?

初心者にも分かり易くベルヌーイの定理を教えてください。

Aベストアンサー

ベルヌイの式とは、皆さんが回答されているとおり、流体に関するエネルギー保存の式でいいと思うのですが、初心者に誤解を与えかねないような回答がありますのでコメントさせて下さい。

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翼の説明に関して、No.3の方が「翼の前面で分かれた空気は翼の後縁で一緒になります(これは厳密にいうと仮定でして、必ずしも一緒にならないこともあり得ます)。 」と書いておられますが、通常は上面の流れの方が後縁に先に達し、翼の後縁で一緒になることはありません。

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金属の弾性係数は硬さ(焼入れ)には関係ないと詳しい人から聞いたのですが,これが記載されてる文献が見当たりません. 知らない人は,硬さが引張強さにほぼ比例するという事実から,弾性係数も変化すると考えるらしく,いちいち議論する手間を省くためにも,それが記載されている文献のコピーが欲しいのです.
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Aベストアンサー

鋼材の弾性係数は、加工(熱処理)方法によって 少しだけですが、変化します。 旧単位系のデータですが ご参考までに;


熱処理による炭素鋼の弾性係数の値の変化( by 本田、田中)
(縦弾性係数E、横弾性係数G の単位は kg/mm2 で記す )

C% (Si+Mn+P+S)%  900℃焼き鈍し  900℃油中冷却
                E    G       E    G
--------------------------
 0.10   0.422     20,850  8,290    19,800  8,060
 0.50   0.720     20,770  8,320    20,090  7,950
 1.02   0.517     20,350  8,330     19,490  7,930
 1.48   0.466     19,680  8,130    18,560  7,800
--------------------------
  参考 : 機械工学便覧(材料力学編)、日本機械学会

このデータを見る限りでは、900℃で焼鈍した鋼材のヤング率Eよりも 同温度で油中冷却した鋼材のEの値が、ほぼ 4~5%程度ですが 低くなっています。

でもこの程度の変化であれば、大勢には影響ないですね。

鋼材の弾性係数は、加工(熱処理)方法によって 少しだけですが、変化します。 旧単位系のデータですが ご参考までに;


熱処理による炭素鋼の弾性係数の値の変化( by 本田、田中)
(縦弾性係数E、横弾性係数G の単位は kg/mm2 で記す )

C% (Si+Mn+P+S)%  900℃焼き鈍し  900℃油中冷却
                E    G       E    G
--------------------------
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