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気体と液体の粘性についてですが、水(液体)は温度が上昇すると、分子が動くことにより、その分流れ易くなるから粘性が小さくなるというのはわかるのですが。空気はなぜその逆になるのでしょうか?同じように考えれば、小さくなると思うのですが。以上よろしくお願いします。

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A 回答 (2件)

同じような質問と回答が過去に他のサイトでありました


判りやすいのでこちらでどうぞ↓

参考URL:http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question …
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この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時:2010/04/29 15:25

分子の運動と粘性は関係ないと思うのですが、間違ってたらごめんなさい。


温度が上がると、そのエネルギーを受け、物質の、分子、原子が、運動エネルギーになります。
逆も同じことです。
水は、摂氏4度で一番比重が大きくなり、それ以下でも、以上でも比重はかるくなります。ただし水は、温度が下がりすぎると固体になりますので、流動体でなくなりますので、温度上昇を考えると比重が低くなり、流動体の抵抗が下がるためだと思います。
空気については、上空の空気は、温度は低いので本来比重は大きいはずですが、抵抗(粘性)も少ないので、でもプロペラ機は高く飛べません。空気密度がすくなく、スピード不足により、揚力が減るからです。
空気は地球の引力の関係で、高度が低いほど密度が高く、また、温度が低いほど密度も高いです。
でも、空気は、温度により飽和水蒸気の変動があります。
湿度100%なら、温度が高いほど、水分を多く含み、比重も増すでしょう。
空気も水も同じ流動体ですが、空気のほうは、水蒸気を含むから、一概に確実な答えが出ないと思います。
変な回答になり、すみません。だめでしたら、無視してください。
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この回答へのお礼

わざわざ、ありがとうございました。

お礼日時:2010/04/29 15:28

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Q気体の動粘性係数(動粘度)について

 いまいち流体力学のこと分かってない者からの質問です。
 ある気体の流れの実験結果(温度は20度ぐらいで、圧力レベルは0.2MPa程度)をまとめるにあたり、レイノルズ数を出したいと思ってます。
算出に当たっては、動粘性係数(動粘度)が分からなければなりませんが、この圧力での動粘性係数が見当たりません。
 そこで、定義式から、粘性係数を密度で割ってみようと思ったところ、理科年表を見ますと、粘性係数は、一気圧での値しか載ってませんでした。しかし、表の欄外には、「粘性係数は圧力に殆ど依存しない」とありました。そこで、
 1気圧中の粘性係数を、想定した圧力レベルでの気体の密度で割った値を、今回求める動粘性係数として扱って正しいのでしょうか?
 なんだか、動粘性係数とか、粘性係数とか、ピンとこないもので(特に単位や次元をみても実感が湧きません)、自信がありません。
 よろしくお願いいたします。
以上

Aベストアンサー

気体が何かで違うと思いますが、空気の場合、かなり広い圧力範囲で、粘性係数は一定とみなしていいようです[1]。ただし、密度は圧力依存があるので、動粘性係数には当然圧力依存があります。

参考資料 [2] によると、気体の粘性係数が圧力依存性を持ってくるのは数百気圧レベルだそうです。空気は大気圧でほとんど理想気体なので、圧力の低いほうは全く問題なく大気圧の値で良いと思います。参考資料 [3]-[5] にも粘性係数の圧力依存はないと書かれています。

[1] 「機械工学基礎講座 粘性流体の力学」 理工学社
[2] No.5762 http://www.fnf.jp/bbs3/mbbs.cgi?mode=all&page=02
[3] 粘性係数ηの性質 http://www.nucleng.kyoto-u.ac.jp/people/ikuji/edu/vac/app-A/viscos.html
[4] 6.1. 液体の粘さ http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/bukka/member/yyosuke/lclec_text/chemliq04_c06.htm
[5] 雲、砂嵐 編 http://planet.jpn.org/planet/mars/air/mars-air.htm

気体が何かで違うと思いますが、空気の場合、かなり広い圧力範囲で、粘性係数は一定とみなしていいようです[1]。ただし、密度は圧力依存があるので、動粘性係数には当然圧力依存があります。

参考資料 [2] によると、気体の粘性係数が圧力依存性を持ってくるのは数百気圧レベルだそうです。空気は大気圧でほとんど理想気体なので、圧力の低いほうは全く問題なく大気圧の値で良いと思います。参考資料 [3]-[5] にも粘性係数の圧力依存はないと書かれています。

[1] 「機械工学基礎講座 粘性流体の力学」 理工...続きを読む

Q水の粘性係数の測定の実験について

はじめて質問させていただきます。
言葉足らずな点があるかもしれませんがよろしくおねがいします。

先日、学校で水の粘性係数の測定を行う実験をしました。
その実験のレポートを作成していてどうしてもわからないことがあったので質問させてください。

粘性係数や毛細管ごとに相対誤差をだしてグラフに表したのですが、
・毛細管の長さLと単位時間あたりの流水量m/tの関係
・単位時間あたりの高さHと流水量m/tの関係
以上の2点がわかりませんでした。
それぞれどのような関係なのでしょうか?
よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

覚えてないですけど、流体力学の本なら絶対に載っている内容なんで、調べてみては??

教科書でも載っているはずです(´・ω・`)

Qメタノール

水の密度は約1。メタノールの密度は約0,8。なのに混ぜても比例関係にならないのはどうしてですか?
 他にも屈折率や粘性率は、水にメタノールを加えると高くなる。(だいたい40~50%ぐらいが一番高いです。)何故でしょう??教えてください!
 
 一応メタノールの -OH が水と関係してるとこまではなんとなく分かったんですけど・・・・おねがいします!

Aベストアンサー

 学生実験で行いました。以下のURLのようにピクノメーターを使用しました。
さて、hajime40さんの回答で十分だとは思いますが念のため。
水は極性分子なので、水素結合によりその体積を最小にしようというように分子同士が引き合っています。逆に熱運動により離れようとしています。これが、0℃~100℃までの液体の水の状態で、分子お互いの位置が自由に移動できて、体積が限られているものです。水に溶けるとは「水和する」ことです。物質のイオンや極性の部分が水の極性分子との静電気的な力で引き合い、水分子内に入り込む状態です。メタノールは水よりも大きな分子ですが、CH3-OHのメチル基(CH3-)部位は極性がありません。ヒドロキシル基(OH-)部分に極性があり、ここが親水基となります。酸素原子は電気陰性度が高く電子を吸引するので部分的にマイナスとなっています。水素部分は逆にプラスとなっています。アルコールのヒドロキシル基の部分に水素結合で水分子が集まっている状態です。疎水基のメチル基の部分はアルコールの疎水基のみと分子間力で集合します。かなり、まばらな状態にあるアルコール分子(疎水基の影響で)の中に水分子が入り込む状態がおわかりでしょうか。

参考URL:http://chem.sci.utsunomiya-u.ac.jp/v1n1/yoshimura/DT-5/Abstruct.html

 学生実験で行いました。以下のURLのようにピクノメーターを使用しました。
さて、hajime40さんの回答で十分だとは思いますが念のため。
水は極性分子なので、水素結合によりその体積を最小にしようというように分子同士が引き合っています。逆に熱運動により離れようとしています。これが、0℃~100℃までの液体の水の状態で、分子お互いの位置が自由に移動できて、体積が限られているものです。水に溶けるとは「水和する」ことです。物質のイオンや極性の部分が水の極性分子との静電気的な力で引き合い...続きを読む

Q水の粘度を教えて!!

明日までのレポートで水の粘度がわからないと解けないんです。
いろいろネットで調べたんですけど、わからないのでもし分かる方が居ましたら教えてください!!

知りたいのは、20.5℃における水の粘度です!!
大至急お願いします。。

Aベストアンサー

温度t[℃]での水の粘度μ[Pa・s]は

         0.100
μ=---------------------------------------------
  2.1482*(t-8.435+√(8078.4+(t-8.435)^2))-120

で求められます。

Q気体の粘性と水の粘性

「気体の粘性率は一般に温度とともに上昇する」というのは、気体分子の熱運動が温度とともに激しくなり気体分子間の相互作用が大きくなるためであるということはわかるのですが、水の場合はなぜ温度とともに粘性率が減少するのですか?分子間力と水の密度になにか関係があるのでしょうか?教えていただけたら幸いです。よろしくお願いします

Aベストアンサー

水の粘性の温度変化は実感するのが難しいです。でも熱い天ぷら油と冷えた天ぷら油とでは明らかに違います。熱い方がサラサラしています。温度が上がると分子の絡み合いが解けて動きやすくなっていると考えていいでしょう。当然密度は小さくなっています。
他の液体でも分子間の距離が大きくなり、分子の絡み合いが小さくなって流れやすくなっていると思います。
水の場合はクラスター構造が壊れていく効果も入っていると思います。
温度を上げることによって徐々に沸点に近づいていくと考えると分子間の結びつきが徐々に弱くなっていくというのは一般的に言えることではないでしょうか。その意味では気体の方が考えにくいと思うのですが。

Q水とメタノールの混合溶液では

水とメタノールの混合溶液について、屈折率、粘性率をしらべたところ、
メタノールの40~50wt%で値が最大となり、純水、純メタノール溶液
では、それに比べて、小さくなるのはなぜなのでしょうか?
分子論的な観点とマクロな観点からの考察をしていただきたいです。
よろしくおねがいします。

Aベストアンサー

全く同じ質問がなされています(下記のURLを参照)。

物理化学の成書で「部分モル量」をキーワードで調べれば,より詳しく書いてあると思います。

屈折率とは,光の伝搬速度が媒質内でどれだけ低下するかという割合を示す値なので,同じ物質で比較すると密度の高いときほど高屈折率になります。

参考URL:http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=180964

Qエクセルで計算すると2.43E-19などと表示される。Eとは何ですか?

よろしくお願いします。
エクセルの回帰分析をすると有意水準で2.43E-19などと表示されますが
Eとは何でしょうか?

また、回帰分析の数字の意味が良く分からないのですが、
皆さんは独学されましたか?それとも講座などをうけたのでしょうか?

回帰分析でR2(決定係数)しかみていないのですが
どうすれば回帰分析が分かるようになるのでしょうか?
本を読んだのですがいまいち難しくて分かりません。
教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるための指数表記のことですよ。
・よって、『2.43E-19』とは?
 2.43×1/(10の19乗)で、
 2.43×1/10000000000000000000となり、
 2.43×0.0000000000000000001だから、
 0.000000000000000000243という数値を意味します。

補足:
・E+数値は 10、100、1000 という大きい数を表します。
・E-数値は 0.1、0.01、0.001 という小さい数を表します。
・数学では『2.43×10』の次に、小さい数字で上に『19』と表示します。→http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8C%87%E6%95%B0%E8%A1%A8%E8%A8%98
・最後に『回帰分析』とは何?下の『参考URL』をどうぞ。→『数学』カテゴリで質問してみては?

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%9E%E5%B8%B0%E5%88%86%E6%9E%90

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるた...続きを読む

Q液体の温度を上げると?

塗料の粘度をはかる時、塗料温度が高い方が、低い時より粘度が下がるのですが、なぜそうなるのでしょうか?
ご回答のほど宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

液体の粘度が高温ほど低くなるのは、siegmundさんもおっしゃっているようにごく一般的なものです。液体は静止状態にあるとき、分子間で分散力(昔はファンデルワールス力でした。)や水素結合によって、ある程度の構造を持っています。外力が加わると、この構造が部分的に破壊されて、ズレが連続的に生じることになりますが、これが流動です。液体の構造は、温度による分子振動によってその強度が変わります。また、外力によって移動する固まりの大きさも変化します。温度が高いと分子の振動が大きくなりますので、強度は弱くなり、固まりは小さくなって、流動しやすくなるのです。

塗料は溶剤系ですと、顔料・樹脂と溶剤でできています(添加剤も入っていますが・・・)。これは樹脂が完全に溶剤に溶解していますので、単一の液体とほぼ同様に振る舞います(ニュートニアンと言います)。粘性は、この溶解している樹脂に由来しますので、温度が高くなると分子振動で樹脂の影響下にある溶剤の量が減って、流動する単位が小さくなりますので、抵抗が減って粘度が小さくなります。
顔料の配合が多いと、顔料が沈降(沈殿)したり、流動を妨げて塗りにくくなりますので(ダイラタンシー)、添加剤で構造を作って流動性を変えてやります(チクソトロピック)。製品の塗料は調整済みですね。
水系の塗料は、顔料を樹脂エマルションに分散させたものです。常温付近での流動性は上記と同様ですが、エマルションが破壊されるような温度になりますと(ものによっては60℃位)、樹脂が水を抱えたまま相互に融着しますので、見た目の粒子径が大きくなり、粘度が増加したり、ゲル化したりします。0℃付近でも、樹脂の種類によっては増粘したり、ゲル化したりしますので、分散系の樹脂はやっかいです(こっちは分子の熱振動が小さくなって、水の水素結合に負けてしまって、樹脂の親水性に寄与していた水がはがされるためと、私は考えています。)。

粘度測定の時ですから、20℃前後のことをおっしゃっているようですので、ちょっと蛇足でした。
私見がかなり入っていますので、怪しいと思った方は、つっこみをお願いします。

液体の粘度が高温ほど低くなるのは、siegmundさんもおっしゃっているようにごく一般的なものです。液体は静止状態にあるとき、分子間で分散力(昔はファンデルワールス力でした。)や水素結合によって、ある程度の構造を持っています。外力が加わると、この構造が部分的に破壊されて、ズレが連続的に生じることになりますが、これが流動です。液体の構造は、温度による分子振動によってその強度が変わります。また、外力によって移動する固まりの大きさも変化します。温度が高いと分子の振動が大きくなりますので...続きを読む

Q動粘度と粘度の違い

流体において、粘度の定義から動粘度への移行がわかりません。
なぜ
動粘度=粘度/密度の関係が導かれるのでしょうか

Aベストアンサー

粘度の意味を、
「速度勾配に対してどれだけのせん断応力を生じるかを表す指標」
と言い表すことができます。これに対して動粘度は、
「流体の動きにくさを表す指標」
というふうに言い表してもいいと思います。

このことを、次のようにイメージで捉えることができます(あまり厳密ではありませんが)。

まず、風船とパチンコ玉を用意して、両方の表面にグリセリンをべたべたに塗りたくってみます。このとき、これらの「粒子」の粘度は、表面のグリセリンのネバネバによって決定されると考えて良いので、「粘度」は同じです。
ところが、これらを転がしてみると、おそらくパチンコ玉はそこそこ転がりますが、風船は、地面にくっついてしまって動くことができません。つまり、「流体の動きにくさ」というものを表すのには、「粘度」だけでは不十分で、その粒子の「重さ」も考えなくてはならないわけです。
これを整理すると、
「粘度が大きくても、重ければ動く」
「粘度が小さくても、軽ければ動かない」
となります。そのため、粘度を密度で除した値が、「流体の運動しにくさ」を表す指標として便利なわけで、これが動粘度です。レイノルズ数の粘性項=動粘度、という事実と、上記の比喩を併せてイメージすれば、分かりやすいのではないでしょうか。

粘度の意味を、
「速度勾配に対してどれだけのせん断応力を生じるかを表す指標」
と言い表すことができます。これに対して動粘度は、
「流体の動きにくさを表す指標」
というふうに言い表してもいいと思います。

このことを、次のようにイメージで捉えることができます(あまり厳密ではありませんが)。

まず、風船とパチンコ玉を用意して、両方の表面にグリセリンをべたべたに塗りたくってみます。このとき、これらの「粒子」の粘度は、表面のグリセリンのネバネバによって決定されると考えて良いので、...続きを読む

Qlogとln

logとln
logとlnの違いは何ですか??
底が10かeかということでいいのでしょうか?
大学の数学のテストでlogが出てきた場合は底が10と解釈してよいのでしょうか??
解説お願いします!!

Aベストアンサー

こんにちは。

>>>logとlnの違いは何ですか??

「自然対数」は、natural logarithm の訳語です。
「ln」というのは、「logarithm 。ただし、natural の。」ということで、つまり「自然対数」という意味です。
一方、log というのは、底がeなのか10なのかがはっきりしません。


>>>大学の数学のテストでlogが出てきた場合は底が10と解釈してよいのでしょうか??

数学であれば、底がeの対数(自然対数)です。底が10の対数(常用対数)ではありません。
一方、log は、数学以外であれば不明確な場合があります。

私の大学時代と仕事の経験から言いますと・・・

【eを用いるケース】
・数学全般(log と書きます)
・電子回路の信号遅延の計算(ln と書く人が多いです)
・放射能、および、放射性物質の減衰(log とも ln とも書きます。ただし、eではなく2を使うこともあります。)

【10を用いるケース】(log または log10 と書きます)
・一般に、実験データや工業のデータを片対数や両対数の方眼紙でまとめるとき(挙げると切りがないほど例が多い)
・pH(水溶液の水素イオン指数・・・酸性・中性・アルカリ性)
・デシベル(回路のゲイン、音圧レベル、画面のちらつきなど)

ご参考になれば。

こんにちは。

>>>logとlnの違いは何ですか??

「自然対数」は、natural logarithm の訳語です。
「ln」というのは、「logarithm 。ただし、natural の。」ということで、つまり「自然対数」という意味です。
一方、log というのは、底がeなのか10なのかがはっきりしません。


>>>大学の数学のテストでlogが出てきた場合は底が10と解釈してよいのでしょうか??

数学であれば、底がeの対数(自然対数)です。底が10の対数(常用対数)ではありません。
一方、log は、数学以外であれば不明確な場...続きを読む


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