はじめまして。消防に勤めるものです。
今、空気呼吸器のボンベに充填されている空気量について勉強しているのですが、
本に載っている式は
  「ボンベの内容積と充填圧力の積で表される」と書いてあるのですが、ボンベの内容積の単位はLで、充填圧力の単位はkgf/[cm^2]で、ボンベに充填されている空気量はLなのですが、単位の上で左辺と右辺の単位の統一がなされていないのですごい疑問です。
この続きに、「ただし、150kgf/[cm^2]以上の高圧域では充填圧力と実際の空気量が比例しなくなる。」と書いてあるので、正確な式ではないということが予想されます。
 私は、物理学専攻でしたので、単位がすごく気になってしまって先に進むことができません(汗)どなたか教えていただけませんでしょうか? できれば、式を使って教えていただきたいです。私が予想するに、大気圧が関係するのではと思っております。
皆様、よろしくお願いします。

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (3件)

No.2です。

ふと思ったのですが、こういうことではないでしょうか。

例えば2気圧の空気が1リットルあれば、1気圧中では2リットル
なので本に載っているという「ボンベの内容積と充填圧力の積で表
される」との記述は数値的にはあってます。が、しかし当然単位の
問題以前に次元が(圧力) × (体積)=(体積)ではおかしい
わけで、ここは(圧力)の項は無次元でなくてはなりません。

メートル法では「たまたま」1気圧が「1」kgf/cm^2 とみなせる
ので、ここに「2」kgf/cm^2 をいれるとそのまま通常の大気圧の
2倍という計算が成り立ちます。つまり圧力の値が「圧力比」と
イコールなのでこうなります。しかしこれがヤードポンド法では
もはや成り立ちません。標準大気で海面上大気圧は14.2psiです
から、もし142psi の空気が 1立方ftあるとしても、
142psi  × 1ft^3 ...なんて計算では体積を求めるには
次元も単位もぐっちゃぐちゃです。ここで一度圧力の比に直して
142psi/14.2psi × 1ft^3 なら話は解ります。

なので、「ボンベの内容積と充填圧力の積で表される」との記述は
「ボンベの内容積と圧力比(充填圧力÷1気圧)の積で表される」
と言い換えるというか解釈するしかないと思います。これが、後半
の高圧域になるまでは一応近似的に成り立つ、と言ってるのだと思
います...というのでどうでしょう?
    • good
    • 0

私は良く解りませんが、後半の比例しない話はこの辺の関係では↓


ファンデルワールスの状態方程式 Wiki
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A1% …
    • good
    • 0

体積 V のボンベ内の空気圧を p、それと等量(同じモル数)の空気が 1 気圧 p0、同じ温度でとる体積を V0 とすると、


p V = p0 V0 。
よって
V0 = (p / p0) V 。
ここで
p0 ≒ 1 kgf/(cm^2)
なので、p を kgf/(cm^2) 単位であらわせば、<数値上は>
V0 ≒ p V
ということなのでしょうかねえ?

>高圧域では・・・

理想気体の状態方程式が使えなくなるということでしょうか?

以上は単なる推測です。
    • good
    • 0

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Qこのワンピースの柄は千鳥格子でしょうか?

URLのワンピース(ブラックトーンのほう)の柄は千鳥格子でしょうか? 千鳥格子の定義が良く分からないです…
パッと見千鳥格子に見えたんですけど、よく見ると違う気がします。
http://www.dholic.co.jp/Nshopping/GoodView_Item.asp?Gserial=665330

千鳥格子のウールのロングコートを持っているのにこのワンピースを買うのはいつも同じような柄を着ているイメージになってしまうでしょうか?
添付画像が私の持っているコートです。

Aベストアンサー

こんにちは

こちらは変形千鳥格子だと思います。

千鳥格子柄をアレンジして作ったタイプだと思います。

デザインも用途も(ワンピとコート)で違いますし
柄の大きさも異なりますから、余り気にしなくて大丈夫だと思います。

続けて着ると確かにばれますが、
基本的に大丈夫だと思います。

ご参考になれば幸いです。

Qガスボンベの充填量の求め方

1次圧力計の読み値からボンベ内のガス容量の求め方を教えてください。
ガスの種類は,CNGガスで例えば1次圧が10MPaとした場合でボンベの大きさは,背丈くらいの一般的なサイズです。

ヒントになるサイトでもかまいませんのでよろしくお願いします。

Aベストアンサー

CNGを普通に見かける背丈(より少し小さい)酸素ボンベや水素ボンベに入れた時のモル数が欲しいのでしょうか?あれは150気圧で1気圧にもどしたときに7 m^3とのはずです。これにCNGを10 MPa(100気圧)のCNGを押し込んだらどれだけのガスが入るかという問題です。7x(100/150)ですから、理想気体で計算すればおよそ4.7 m^3でしょうか。本当は内圧はNo1さんのおっしゃられるとおりゲージ圧+1気圧ではありますが、ラフに評価して無視しております。じつは150気圧だの100気圧では理想気体の状態方程式は補正が必要です。たとえば、van der Waals方程式
(p+an^2/v^2)(v-nb)=nRT
を使います。
a, bは
窒素;a=1.39 dm^6 atm mol^-2, 100b=3.913 dm^3 mol-1
CH4;a=2.253 100b=4.278
です。これで10 MPa入れてどれだけのモル数になるのか計算するのはうんざりするほど手間がかかりそうですね。

Qめんない千鳥

妻とするめんない千鳥花野みち    後藤比奈夫

この句の「めんない千鳥」の意味が分かりません。
句の鑑賞をお願いします。  

Aベストアンサー

[参考URL]が示す長いページの上から 1/3 辺りを読んでみてください。

また、http://asarum.at.webry.info/ が示すページの真ん中辺りも参考になろうかと。

>俳句集「めんない千鳥」より
>   手をつなぎやりたやお花畑見ゆ
>   妻とするめんない千鳥花野みち

参考URL:http://blog.so-net.ne.jp/tukino87momo/archive/200607

Q加速度Gを圧力単位kgf/cm2に換算できるのでしょうか?

物理には疎いもので、是非お教えください。
加速度Gを圧力単位kgf/cm2に換算できるのでしょうか?

Aベストアンサー

単位が違うので換算できません。

加速度の単位は、長さ/毎秒・毎秒です。
CGS系で表せば、cm/s^2となります。
Gは重力の加速度で、地球上ではGはほぼ980cm/s^2=9.8m/s^2です。
(厳密には場所によって異なります)

加速度には、質量が入っていないことにご留意ください。
つまり、地球上では、どんなに軽いものでも、重いものでも、9.8m/s^2の加速度を生ずるのです。
(ガリレオの落体の法則で有名)

圧力は、「単位面積」に加わる「力」です。
力にはいろんな表現がありますが、ご質問では[kgf]と表されています。
これは、[kg force]または「kg重」と読み、質量1kgの物体に加わる力です。
質量1kgの物体が持つ力は、これがどれだけの加速度を生ずるか、で決まります。
質量1kgの物体に、1m/s^2の加速度を生じさせる力の単位が、1kg・m/s^2です。
これを1N(ニュートン)とも言います。
(ニュートンも力の単位です)

地球上で質量1kgの物体が受ける力はいくらか?
このとき、重力の加速度Gの出番が来ます。
G=9.8m/s^2ですから、
 
 kgf=kgx9.8m/s^2=9.8kg・m/s^2=9.8N

となります。

圧力は「単位面積に加わる力」ですから、この質量1kgの物体が底面積1cm^2を持っていれば、

 9.8kg・m/s^2/cm^2=9.8N/cm^2=kgf/cm^2

となります。

単位が違うので換算できません。

加速度の単位は、長さ/毎秒・毎秒です。
CGS系で表せば、cm/s^2となります。
Gは重力の加速度で、地球上ではGはほぼ980cm/s^2=9.8m/s^2です。
(厳密には場所によって異なります)

加速度には、質量が入っていないことにご留意ください。
つまり、地球上では、どんなに軽いものでも、重いものでも、9.8m/s^2の加速度を生ずるのです。
(ガリレオの落体の法則で有名)

圧力は、「単位面積」に加わる「力」です。
力にはいろんな表現がありますが、ご質問では[kgf]と...続きを読む

Q千鳥格子のセーター

並太一本取りの裏編みで千鳥格子のセーターを編みたいのですが、適当な編み図が手元にありません。

ネットでも探したのですが、なかなか見つかりませんでした。

千鳥格子模様のところだけでも分ると助かるのですが。
どなたかよきアドバイスをお願いします。

Aベストアンサー

○○●○
○●●●
●●●○
○●○○
私の知っている千鳥格子はこれなのですが
問題は 裏編みを希望されていることですね。
編みこみで裏編みっていうのが存在しないのではないでしようか?

実際編んでみたのですが どうも私には無理な事のように感じました(^^)

並太1本で上の編み図だと細かくなりすぎでしたら縦横倍にされても良いと思います。
また千鳥格子のイメージが違うようでしたら お手持ちの洋服などから 好みの千鳥格子をみつけ方眼に描く方法も良いでしょう。

いろいろ試し編みしてみてくださいね☆

Q次の物理量を( )に示した単位で表せ。 [ ]%=[ ](ppm)=[

次の物理量を( )に示した単位で表せ。

[ ]%=[ ](ppm)=[ ](ppb)

[ ]v/w%=[ ](mg/L)=[ ](g/dL)

という問いが分かりません。教えていただきたいです。

Aベストアンサー

No.1です。

>B*10^4(mg/L)=B(g)/10(dL)
>の所ですが、1g=1000mgなので
>B*10^4(mg/L)=B*10(g)/10(dL)
>ではないのでしょうか…?

ああ、おっしゃる通りですね。

B * 10^(-2) (g) / 1 (mL) = B * 10^(-2) (g) / 10^(-2) (dL) = B (g/dL)

ですね。
 失礼しました。

 よく理解されたようなので、回答者冥利に尽きます。

Q千鳥格子のパンツを持ってます。

千鳥格子のパンツを持っているのですが上の服装はどういうのにすれば合うか迷ってます。
靴も迷ってます。
千鳥のパンツは白黒でチェックみたいになってます。
柄物なんで地味な方がいいですよね・・・

Aベストアンサー

柄物には無地を合せるのが原則ですね。
千鳥格子の場合には、柄物のなかではおとなしい印象ですが、それでも上着にチェック・ストライプ・プリントなどは避けたほうがいいでしょう。

色については、モノトーンの柄ですから、大体の色は合います。
ただ、白黒チェックは全体にグレーに見えますので、グレーに合せにくいグリーン、茶系は避けた方がいいでしょう。

ご質問者は、男性ですよね?
ジャケット(替え上着)を考えているのなら、紺の(無地)ブレザーが定番で一押しですね。
カジュアルなブルゾンやセーター類なら、青系・赤系・黄系あたりの無地物でしょう。

色の濃淡で言えば、カジュアルなら地味でなくても合いますけど、ジャケットなら落ち着いた濃い目の色になりますね。

Q[H]×[F]=[s^2]が意味するもの 

 
ε0μ0 = 1/C^2 関係式より、インダクタンスの単位ヘンリー[H]とキャパシタンスの単位ファラッド[F]の積が時間の2乗[s^2]になるのは何を意味するのでしょうか。
 

Aベストアンサー

すぐ思いつくのは,LC 回路の共振周波数が
ω = 1/√(LC)
ですが,これではイメージわかないですか?

Q千鳥町から西馬込駅までの距離について

通勤の関係で都営浅草線沿線に住みたかったのですが、東急池上線・千鳥町駅 すぐ近くに住むことになりました。
地図上で見ると、千鳥町から浅草線の西馬込駅まで自転車で行けない距離ではないと思いのですが、実際はどうでしょうか?

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

国道1号線を走る様になりますね。

池上本門寺裏から環七に掛けて、ゆるい坂道ですが、ここは歩道が狭くて人をすれ違いのも大変ですので、実際の距離より時間がかかります。
車道を走るにしても、この辺りは車速が速いので要注意です。

ただ、西馬込駅周辺では、自転車を止める場所が限られていますので、撤去される可能性が高い場所です。
駐輪場も少ないので事前に確保してくださいね。

Q空気圧の減少から出て行った空気量の算出方法

お世話になります。

主題のとおり計算方法を教えていただきませんでしょうか。
実際に調べたいのは、
10Lの容器を持つコンプレッサーに約7kg/cm2の圧縮空気が入っています。
それが1分後の圧力計を見ると6kg/cm2に下がっています。
これは何Lの空気が漏れたと計算すれば宜しいでしょうか。

温度等を無視したもので結構ですので、計算方法がありましたらお教え願います。

Aベストアンサー

 補足、承りました。#2,3です。

 コンプレッサーは空気漏れでも容積は変わらず、空気は漏れる前後で仮に摂氏20度(絶対温度293度)だとしますね。

>n-n'=PV/RT-P'V'/RT'=(PV/T-P'V'/T')/R

 こちらで求める場合は、リンク先のRのうち、気圧(atm)で表しているR=8.20574×10^(-2)[L][atm]/([K][mol-1])でモル数を求めます
 さらに、1モルが1気圧で22.4Lであることを使うと、漏れ出た空気の1気圧での体積(L)が求まります。
 計算すると、約9.3Lになります(小数点第2位を四捨五入)。

>1-(n'/n)=1-(P'V'/RT')/(PV/RT)=1-(P'V'/T')/(PV/T)

 定数Rが不要のこちらで求めた場合は、率が出ます。注意点はコンプレッサー内の気圧が変化することを考慮することです。
 漏れ出た空気は、それが10Lからだとして(10倍、L)、コンプレッサー内の気圧が変化することから、7気圧と6気圧の平均で6.5気圧として、それが1気圧での体積(6.5倍、L)になるとすれば求まります。
 計算すると、約9.3Lになります(小数点第2位で四捨五入、第2位以下で上記と誤差はあります)。

 実際にはコンプレッサー内で空気の温度低下により、実際には多少は少ない量かもしれませんが、おおよそでよければ、お示しの条件からは、約9.3Lとしてよいかと思います(有効数字の桁数は、ご都合によってお決めください)。

 補足、承りました。#2,3です。

 コンプレッサーは空気漏れでも容積は変わらず、空気は漏れる前後で仮に摂氏20度(絶対温度293度)だとしますね。

>n-n'=PV/RT-P'V'/RT'=(PV/T-P'V'/T')/R

 こちらで求める場合は、リンク先のRのうち、気圧(atm)で表しているR=8.20574×10^(-2)[L][atm]/([K][mol-1])でモル数を求めます
 さらに、1モルが1気圧で22.4Lであることを使うと、漏れ出た空気の1気圧での体積(L)が求まります。
 計算すると、約9.3Lになります(小数点第2位を四捨五入)。

>1-(n'/n)=1...続きを読む


このQ&Aを見た人がよく見るQ&A

人気Q&Aランキング