No.4
- 回答日時:
起こりえる状態を水の状態図とくらべればわかります。
その水は完全に脱気され、溶解しているAirなどはないものとします。容積をvとして、
v=v(T,p)
dv=(∂v/∂p)dp+(∂v/∂T)dT...(1)
ただし(∂v/∂p)はT一定、(∂v/∂T)はp一定です。容器内で完全密閉としますと、dv=0です。
-(∂v/∂p)dp=(∂v/∂T)dT...(2)
ここで-(1/v)(∂v/∂p)=κは圧縮係数、(1/v)(∂v/∂T)=αは熱膨張係数ですから、(2)の両辺をvで割って整理すれば、
dp/dT=α/κ...(3)
となります。手元の数字でκは293 Kで0.45(1/GPa)(1気圧)、0.36(1/GPa)(1000気圧)であり、αは293 Kで0.21(1/K)です。
よって293Kで1気圧(1.013x10^5Pa)から出発するならば
dp/dT=466.67 (kPa)
が1K上げる場合の圧力上昇です。もし10K上げて303Kにするならば
dp=4666.7 (kPa)
でおよそ47気圧くらいになると思います。αやκの温度依存の数字がわからないのでこれ以上詳しくは計算できないですが、相図から推察すればずっと液体のまま(一相しかない)と思われます。
この回答へのお礼
お礼日時:2008/10/13 22:32
詳しい計算ありがとうございます。
式変形は理解できますが、数値の意味するところがいまいちわかりませんでした。これから学習してまた考えたいと思います。
どうもありがとうございました。
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