例えば、1Lの容器の中に0.5MPaの圧縮空気を充填する場合、どれぐらいのエアー量が必要になるのでしょうか?
換算する方程式などあれば(わかりやすく)教えてください。

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A 回答 (1件)

相当の低温や高圧でない限り,空気は理想気体と考えてあまり差し支えはありません.


nモルの理想気体は,圧力p,体積V,絶対温度T,気体定数R,として
(1)  pV = nRT
ですから,温度を変えなければ,pV は一定です.
すなわち,圧力を10倍にすると体積は1/10になります.
1気圧が 1.013×10^5 Pa (= 1013 hPa) (hPa はヘクトパスカル),
ですから,0.5 MPa = 5×10^5 Pa で,圧力を約5倍にするわけですね.
したがって,1気圧で5Lの空気を5気圧に圧縮すれば1Lになります.

なお,空気を圧縮すると温度が上がりますので,
上の換算はそれが冷えて周囲の温度と同じになったときの換算です.
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この回答へのお礼

ありがとうございました!
案外簡単な計算なんですね。難しく考えすぎでした。

お礼日時:2001/03/28 10:04

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Q単位換算 mN kN について

苦手な単位換算について教えて下さい。

9.8NをmNに変換したいのですが以下の考え方でいいのでしょうか?

9.8N = 9.8*[(kg*m)/(s^2)] =9.8*[(kg*m)/(s^2)]*[1000mm/1m] =9.8*1000*[(kg*mm)/(s^2)]

で[(kg*mm)/(s^2)]=mN ? とすると

●9.8N = 9.8*1000mN でいいのでしょうか?

●それと kN ってどのようにすれば導かれる単位なのでしょうか?

Aベストアンサー

はじめまして。

9.8NをmNに変換する、あくまで「考え方」としては間違いではないと思いますが・・・。

>9.8N = 9.8*[(kg*m)/(s^2)] =9.8*[(kg*m)/(s^2)]*[1000mm/1m] =9.8*1000*[(kg*mm)/(s^2)]
の、
>・・・*[1000mm/1m]=・・・
が、あくまで「考え方」でして、「式」の「項」としては成り立っていないと思います。

                    〔 接 頭 語 〕
【単位に乗ぜられる倍数】   【名称】   【記号】
   10^18            エクサ      E
   10^15            ペタ       P
   10^12            テラ       T
   10^9             ギガ       G
   10^6             メガ       M
   10^3             キロ       K
   10^2             ヘクト      h
   10^1             デカ       da
   10^-1            デシ       d
   10^-2            センチ      c
   10^-3            ミリ        m
   10^-6            マイクロ     μ
   10^-9            ナノ       n
   10^-12            ピコ       p
   10^-15            フェムト     f
   10^-18            アト       a

と、今回の質問に関係するところを列記しました。
これは、「国際(SI)単位系」と言う『規格』があり、『規定』されています。

質問の内容を、列記した内容に照らし合わせてみると、
  mNとは、10^-3が乗ぜられるわけですから、元の数値を1000倍して表せば良い。
  すなわち、
  9.8N=9.8×10^3mN=9800mN

  ではkNの標記はと言うと、
  9.8N=9.8×10^-3kN=0.0098kN
  となります。


ですので今回の場合は、単に1000倍したり、1000で割ったりすれば換算できると言うことです。

はじめまして。

9.8NをmNに変換する、あくまで「考え方」としては間違いではないと思いますが・・・。

>9.8N = 9.8*[(kg*m)/(s^2)] =9.8*[(kg*m)/(s^2)]*[1000mm/1m] =9.8*1000*[(kg*mm)/(s^2)]
の、
>・・・*[1000mm/1m]=・・・
が、あくまで「考え方」でして、「式」の「項」としては成り立っていないと思います。

                    〔 接 頭 語 〕
【単位に乗ぜられる倍数】   【名称】   【記号】
   10^18            エクサ      E
   10^15 ...続きを読む

QNをPaに単位換算できるのか?

大変困ってます。
皆さんのお力をお貸しください。

加重単位Nを圧力単位Paに変換できるのでしょうか?
もし出来るとしたらやり方を教えてください。
具体的には30Nは何Paかということです。
変換の過程も教えていただければ幸いです。

是非、ご回答、よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

 No.1さんがおおまかに答えておられますが、補足します。
 N(ニュートン)は力の単位です。対して、Pa(パスカル)は圧力の単位です。これらは次元が違うので、単独では変換はできません。
「30 Nは何Paか」
というのはナンセンスです。
 NとPaの関係は、
Pa = N/m^2
です。質問が、
「30 NをPaを使って表せ」
というのならば、
30 N = 30 Pa・m^2
となります。m^2(平方メートル)という単位が必要になります。物理量の間の関係、
圧力 = 力/面積
および、単位の間の関係
Pa = N/m^2
を整理して覚えてください。

QMPaとkgf/cm2の換算

教えて下さい。

工場での設備の関係で材質を見ています。
そこで、kgf/cm2という単位が出てきました。これをMPaにしたいのですが、
なぜか換算が成功しません。

どこが間違っているのか、分からなくなってしまったので間違いがあればご指摘下さい。

1MPa=10^6Pa=10^6・N/m^2

ここで、
1N=9.81kgf
1m^2=(100cm)^2=10^4cm^2
これらを代入すると、
1MPa=10^6Pa=10^6・N/m^2=10^6・(9.81kgf)/(10^4cm^2)
    =9.81*10^2kgf/cm2

どこか間違っているでしょうか?
HPなどで材質を見ると、1MPa=10.2kgf/cm2といった記載がありまして、少し頭がこんがらがっています。

Aベストアンサー

1kgfというのは質量1kgに働く重力の大きさです。

物体を落下させます。重力が原因での加速度運動が生じます。
この関係を表しているのがニュートンの運動方程式です。
(質量)×(加速度)=(その加速度運動の原因となっている力)

質量を1kgとすると右辺が1kgfです。
左辺は (1kg)×(9.8m/s^2)=9.8kg・m/s^2です。
1kg・m/s^2=1Nですから
1kgf=9.8Nであることが出てきます。

運動方程式から出てきているという事を抜かして覚える対象としていることが間違いが生じた理由になっていると思います。

ついでに

重力の加速度の値は標準値として9.8m/s^2を用いています。
小数点下第2位の数字は場所ごとに変動します。
重力の実測値が9.81m/s^2となる場所は国内では北海道以外にはありません。
kgfというのは便宜的な単位です。国際的には使うことが認められていません。便利だから使うということであれば国内に当てはまる場所がほとんどないというのでは意味がありませんね。
国際的な基準になるgの値(9.806・・m/s^2)の決定は地球科学の研究上の要請から出てきたものです。地球全体を考えています。ある特別な地域でのkgfとNの換算に供するためのものではありません。

1kgfというのは質量1kgに働く重力の大きさです。

物体を落下させます。重力が原因での加速度運動が生じます。
この関係を表しているのがニュートンの運動方程式です。
(質量)×(加速度)=(その加速度運動の原因となっている力)

質量を1kgとすると右辺が1kgfです。
左辺は (1kg)×(9.8m/s^2)=9.8kg・m/s^2です。
1kg・m/s^2=1Nですから
1kgf=9.8Nであることが出てきます。

運動方程式から出てきているという事を抜かして覚える対象としていることが間違いが生じた理由になっていると思い...続きを読む

Qヘリウムガスによる容器の洩れ検査。換算方法。

タイトルの洩れ評価検査で、検査結果(xx Pa*m3/h)から例えば窒素等の洩れ量を換算するにはどうしたらよいでしょう?例えばヘリウムと窒素の物性値からヘリウムの検査結果(xx Pa*m3/h)から容器の実際の洩れ量(xx gr/24h)を見積りたいのです。

Aベストアンサー

>>>>>
早速の回答ありがとうございます。考え方の道筋はなんとなく理解できました。念のため、例えば常温20℃である圧力の時の窒素の洩れ量はどのように計算したらよいか、教えて頂けないでしょうか?教科書の例題のように実際の計算過程を見て理解を深めたいです。状態方程式のあたりの知識が弱いです。恐れ入りますがよろしくお願いします



前回も書きましたけど、窒素もヘリウムも式は同じです。

検査方法については全く専門外なので推測で考えますが、
要は、容器から漏れる窒素を測定しようとしても、窒素は大気と区別が付かないので、ヘリウムで実験・測定しているのでしょうね。おそらく。


私、計算不得意なんで、ざっくり説明します。

前回も書きましたが、式は

n=PV/(RT)  (ただしnとVは1時間当たり)

 =xxPa かける *m^3 わる 8.31 Pa・m3 / K・mol わる (273+20)ケルビン

 =xx かける * わる 8.3 わる 293 モル(時間当たり)

これで1時間当たりに漏れる、気体のモル数がわかりました。


求める窒素漏れ量の単位が gr/24h になってますが、
grって、グラムですかね?

窒素原子は質量数が14なので、求めたモル数に14を掛ければグラムになります。


この辺で勘弁してください。
では!

>>>>>
早速の回答ありがとうございます。考え方の道筋はなんとなく理解できました。念のため、例えば常温20℃である圧力の時の窒素の洩れ量はどのように計算したらよいか、教えて頂けないでしょうか?教科書の例題のように実際の計算過程を見て理解を深めたいです。状態方程式のあたりの知識が弱いです。恐れ入りますがよろしくお願いします



前回も書きましたけど、窒素もヘリウムも式は同じです。

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要は、容器から漏れる窒素を測定しよう...続きを読む

Q標準大気 1気圧の単位換算

表題の単位換算を教えて下さい

(1)1気圧=?MPa
(2)1気圧=?hPa
(3)1気圧=?μbar
(4)1気圧=?kgf/cm^2
(5)1気圧=?MPa(ゲージ圧)

(1)、(2)は分かりますが、残り3つがさっぱりです。

どうぞ、宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

(3)1気圧=1.0133bar(μにはご自身で換算して下さい)
(4)1気圧=1.0332kgf/cm^2
(5)1気圧=0MPa(ゲージ圧)
http://www.ryutai.co.jp/shiryou/atsu/pkansan-01.htm
http://computation.cside.com/mechanical/F_0002_pressure_2.html

Q0.4MPa、口径6mmノズルからのエアー流量

0.4MPaの工場エアーを使用して、口径6mmのノズルから吐出させています。
ノズル出口の環境は大気圧(0.1MPa)としたときのエアー流量(m3/min)を求めたいと思っています。

出口の0.1MPaが臨界圧力より高いため、ノズル出口では臨界状態とした場合、V=(2k・RT/(k+1))^0.5より313m/sと算出。
(工場エアーの温度は20度、比熱比k=1.4、ガス定数287J/kg・K)

流量はノズルの開放面積×流速よりπ/4×0.006^2×313×60秒=0.53m3/minとしました。

これでいいのでしょうか?
この計算ではエアー圧力を0.4→0.3MPaにしてもエアー流量は変わらないことになりますが正しいでしょうか?
(0.3MPaにすると臨界圧力が低下するため、出口での空気密度が低下し
 質量流量は低下すると思いますが、これで考え方は合ってますか?)

Aベストアンサー

(数字の中身までは見ていませんが)これでいいです。

ノズル出口でチョークしているかしていないかで大きく異なりますが、臨界圧力をチェックされているとおり、この場合はノズル出口で速度は音速になります。速度に面積をかけたものが体積流量なのでこれで正しいです。チョークしている限り体積流量は上流の圧力の影響は受けません。

一方の質量流量ですが、質量流量は体積流量に密度を掛けたものなので、その密度が0.4→0.3MPaでどのように変化しているかですが、お書きになったように、0.3MPaで出口の密度が減少しているので、質量流量は低下します。

具体的には、密度はノズル出口で

 ρ=ρ0×(2/(κ+1))^{1/(κ-1)}

となります。ここで、ρ0は上流の密度です。

0.3MPaと0.4MPaで上流の温度が同じであれば、0.3MPaの場合の上流密度は0.4MPaの3/4倍ですので、上の式からノズル出口の密度も3/4倍になります。体積密度が同じなので、質量流量は密度の違い分の3/4になります。

Q単位換算を教えてください。

今、機械設計を勉強しているのですが、単位換算になれず、苦労しています。

・4 rad/sをdeg/min に換算するにはどうしたらよいのでしょうか?途中の説明もできたら
宜しくお願いします。

また 40 MPa をkgf/mm^2に変換するにはどうしたらよいのでしょうか?
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

1 rad = 180/π deg
1 s = 1/60 min
と言うように個々の換算は調べて記録しておく。
次は代入だ。
4 rad/s
=4 (180/π deg)/(1/60 min)
=4*180/π/(1/60) deg/min
=4*180/π*60 deg/min
=13751 deg/min

MPa をkgf/mm^2も同じようにする。
1 N = 1/9.8 kgf
1 m = 10^3 mm
を確認して
40 MPa
=40 * 10^6 Pa
=40 * 10^6 N/m^2
=40 * 10^6 (1/9.8) kgf/(10^3 mm)^2
=40 * 10^6 * (1/9.8) / 10^6 kgf/mm^2
=4.3 kgf/mm^2

Q容器内真空圧力 -26.7Kpa とはどのくらい?

容器内真空圧力 -26.7Kpa とはどのくらい?

食品の真空保存容器の容器内真空圧力が -26.7Kpa と書いてあったのですが、これはどのくらい酸素が薄いのでしょうか?富士山の山頂よりも薄いですか?また、http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%9C%9F%E7%A9%BA#.E7.9C.9F.E7.A9.BA.E3.81.AE.E9.A0.98.E5.9F.9Fの真空の領域の欄では
領域 英語名 圧力範囲 地上からの距離
低真空 Low Vacuum 100Pa以上 地上~約60km
中真空 Medium Vacuum 100~0.1Pa 約60km~約90km
高真空 High Vacuum 0.1~10-5Pa 約90km~約250km
超高真空 Ultra-high Vacuum 10-5Pa以下 約250km~

のどれに該当しますか?できれは超高真空であればうれしいです。

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

大気をその圧力まで減圧したのなら酸素の含有率に変化はありません
約20.7%です
中身を他の気体と置換しなければいくら減圧しても百分率は変わりません
酸素の絶対量は一気圧の時の約75%です
富士山の七合目くらいでしょうか

どれくらいの圧力かは前の方がかいておられますね

Q「MPa」と「kg/mm2」との関係を教えて下さい

 今晩は。

 鋼材のヤング係数と許容応力度を教えて下さい。
 中国の設計計算書を見ていたら「MPa」という単位で書かれていました。
 kg/mm2との関係を教えて下さい。 

 因みに、「σa(曲げ許容応力度)=250MPa」、「E(ヤング係数)=70,000MPa」とは、ある程度
適正な数字でしょうか。
 どうもかなり小さい数字のような気がするのですが換算の間違いでしょうか。
 「せん断許容応力度」は「MPa単位」ではどの程度でしょうか。

 宜しくお願いします。

Aベストアンサー

いまは国際的にSI単位系を使うことになっていますが、日本ではMPaのほかにN/mm2もよくつかわれます。どちらも意味は同じで、数字も一致します。
両者の関係は、MPaのほうが約10倍大きな数字になります。

標準的な鋼材であるSS400の短期の許容応力度については
鋼材の引っ張り許容応力度(曲げも同じと考えてよい) 250MPa ・・・JISでは 245~205MPa(厚さによって違う) なので、おおむね妥当な数字です。
ただし、曲げ許容応力度は、材料の形状(細長比)によって低減があります。細長い形状ほど小さい値になります。
(1番回答はkg/mm2でなくkg/cm2と間違えているように思います。)

鋼材のヤング率 70,000MPa ・・・日本では 205,000 MPa 程度がよくつかわれるので、やや小さい数字です。

せん断許容応力度は引っ張り許容応力度を 1/√3倍すればよいので、135~120 MPa程度です。

いずれの許容応力度も短期応力に対する値なので、長期応力についてはこの1/1.5を採用します。(ヤング率は短期、長期の区別はありません。)

いまは国際的にSI単位系を使うことになっていますが、日本ではMPaのほかにN/mm2もよくつかわれます。どちらも意味は同じで、数字も一致します。
両者の関係は、MPaのほうが約10倍大きな数字になります。

標準的な鋼材であるSS400の短期の許容応力度については
鋼材の引っ張り許容応力度(曲げも同じと考えてよい) 250MPa ・・・JISでは 245~205MPa(厚さによって違う) なので、おおむね妥当な数字です。
ただし、曲げ許容応力度は、材料の形状(細長比)によって低減があります。細長い形状ほど小さい値になります...続きを読む

Q0.42MPaのホースからは何m/sの空気が排出されますか?

0.42MPaのホースからは何m/sの空気が排出されますか?
圧力と風速の関係を調べても良く分からなかったので質問します。
また圧力と風速の関係を示す表などもどこかにありますでしょうか?
それでは宜しくお願いします。

Aベストアンサー

大気に放出するとすると臨界圧力比(約2)を超えますから、
ホースを単に切り取っただけであれば、マッハ1になるでしょう。
常温では340m/s位になります。

実はわりと簡単にマッハ1になります。


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