高さ10mの水柱が、その底面に及ぼす圧力は約0.1MPaとありました。いっぽう760mmの高さの水銀柱がその底面に及ぼす圧力(760mmHg)は標準大気圧で1atm(=1013hpa)だそうですが、MPaに換算すると1hpaは100paで、1Mpaは1paの100万倍なので101300Pa=0.1013Mpaでいいでしょうか?
水柱と水銀柱の違いは問題にならないのであれば、高さが10m(=10000mm)でも0.76m(=760mm)でも底面に及ぼす圧力は同じく、約0.1Mpaということでしょうか?
高さの差は圧力に関係ないのですか?アホな質問とは思いますがわからないので教えて下さい。

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (3件)

パスカルの定義を見てください。



1Paとは1m^2に1Nの力がかかるときの単位です。

なので、水が10mならば、
重力加速度9.8 m/s2 を考慮して、底面の単位面積当たり、

10*9.8=98 [Pa]

ですね。
すなわち、0.1MPa ですね。

一方、水銀の比重は、インターネットで調べたところ、

13.5 と出ています。

すなわち、水の場合の13.5倍です。

なので、0.76mの水銀柱の場合、

13.5*0.76*9.8=100.548 [Pa]

となりますね。

すなわち 約0.1MPa となります。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

なるほど、比重と高さと重力加速度を掛け合わせるのでしたか。面積あたりだからPa→MPa換算は100万で割るのではなく1000で割る・・・当たり前ですね・・・0.098・・・0.1MPaですね。重力加速度を考慮することは具体的なのでアホな私にもわかりました。テキストには比重も重力加速度も載ってなくて結論だけ書いてあるので基礎をやっていないアホな者には不明だったのです。とても助かりました。B・Aとさせて頂きます。またアホな質問すると思いますが、どうかよろしく御指導下さい。

お礼日時:2011/04/11 17:32

高さの差は、水銀と水の比重の差があるからです。

大気圧は一定の面積に掛かる力ですから、同じ直径の管(断面積が同じ)で実験した場合、この管に入れた760mmの水銀の重さと10mの水の重さは同じになるはずで、同じ面積にかかっている力は同じであるということがわかるでしょう。

単位の換算については計算されている通りでいいでしょう。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

なるほど水銀と水の比重の差でしたか。よくわかりました。御回答ありがとうございました。

お礼日時:2011/04/10 17:01

高さのほかに液体の比重を考える必要があります。


確か水銀は水の13.6倍だったかと?

言い方を変えると液柱の重量を底面積で割ると圧力です。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

本に比重のことまで書いてなかったので全く考慮してませんでした。常識の問題ですね。アホな私に御回答をありがとうございました。

お礼日時:2011/04/10 17:05

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水俣条約を 採択した意義

水俣条約を
採択した意義を教えてください

Aベストアンサー

水銀に関する水俣条約(すいぎんにかんするみなまたじょうやく)は、水銀および水銀を使用した製品の製造と輸出入を規制する国際条約。正式名称は「水銀に関する水俣条約」(the Minamata Convention on Mercury)で、「水銀条約」「水俣条約」とも呼ばれる。

地球規模の水銀および水銀化合物による汚染や、それによって引き起こされる健康、および環境被害を防ぐため、国際的に水銀を管理することを目指すものである。

 中国では廃棄物から金を取り出すのに水銀を使っているそうです。

Q上空それぞれ10m、100m、1km、10kmの高さから裸で頑張って足から着地するとき

どのくらいのフカフカマット(商品名)もしくは柔らかい身近なものをどのくらい厚さがあれば生き残れるでしょう?(そのマットなどの表面を0mとし、生存後手術やリハビリなどで最悪一人で車イスで生活できるようになるレベルまでのケガまでしてok。体重は60kg人とする)

飛行機から牧場に落下して助かった人を聞いたことあるようなないような・・

また人体実験ではどこまでやったのでしょう?

Aベストアンサー

簡単な計算で求めてみましょう。

 空気の抵抗は、速さの二乗に比例するようです。従って、落下方向を正とした運動方程式は、空気抵抗係数をkとして

   F = m*g - k*v^2  (1)

 こちらのサイトによると、人間のスカイダイビングを想定すると k=0.24(kg/m) というような値だそうです。
http://keisan.casio.jp/exec/system/1238740974

 これを使い、体重 m=60kg、簡単のため重力加速度 g=9.8m/s^2 → 10m/s^2 として計算すると、(1)式で落下しようとする重力と空気抵抗による力が釣り合うのは、

    m*g = k*v^2

のときで、このときの v は

    v = √(m*g/k) = √[(60kg*10m/s^2)/(0.24kg/m)] = 50(m/s)

になります。時速に直すと 180km/s ですから、No.1さんの回答に一致します。

 これは「下向きの重力」と「空気抵抗による上向きの力」が釣り合った状態なので、これ以上の加速度は下向きにも上向きにも働かず、この速さで「等速運動」することになります。つまり、高いところから飛び降りたとすると、これが最高速度になり、地面に達するときにはこの速さであるということです。

 次に、この「 50m/s 」で着地することを考えます。
 人間の足が、自分の体重の2倍の力まで耐えられると仮定します。自分と同じ60kgの人をおんぶした状態ですから、その程度は耐えられるでしょう。

 これは、落下速度にブレーキをかける上向きの力 m*g が働くのと同じです。このときの上向きの加速度が g です。このときの着地から t 秒後の速度は

   v(t) =50 - g*t    (2)

ですから、速さがゼロまで減速されるのは、

   50(m/s) - 10(m/s^2) * t(s) = 0

から、t=5(s) です。つまり、gの加速度を5秒間かければ停止します。

 (2)の速度で進む距離は、(2)を時間で積分して、t=0 のときを x=0 とすると

   x = 50 * t - (g/2)*t^2   (3)

となります。従って、5秒間に進む距離は、(3)に t=5 を代入して 125m ということが分かります。

 つまり、自分の体重の2倍(つまり「2G」ですね)程度に耐えて踏ん張れば、緩衝材(クッション)で 125m 沈み込んだ状態で、速度がゼロになるということです。
(通常なら、このクッションはこの後、沈み込んだ状態から「反発」して逆方向に動き出しますので、そのエネルギーをどうやって逃がせばよいのかは、質問者さんの方で考えてください)

 もっと大きな「G」をかけてよいなら、(2)(3)式の「g」をもっと大きくすればよいのです。

 人間の骨折や死に至る「G」が分かれば、それを(2)(3)式に代入すればよいのです。(静止状態でも人間にかかる「1G」分を差し引いて、それを(2)(3)式に代入するブレーキ加速度にしてください)
 また、足から落下する最高速度を、No.1さんの「280km/h」にする場合には、これを秒速にした「約80m/s」を使ってください。

簡単な計算で求めてみましょう。

 空気の抵抗は、速さの二乗に比例するようです。従って、落下方向を正とした運動方程式は、空気抵抗係数をkとして

   F = m*g - k*v^2  (1)

 こちらのサイトによると、人間のスカイダイビングを想定すると k=0.24(kg/m) というような値だそうです。
http://keisan.casio.jp/exec/system/1238740974

 これを使い、体重 m=60kg、簡単のため重力加速度 g=9.8m/s^2 → 10m/s^2 として計算すると、(1)式で落下しようとする重力と空気抵抗による力が釣り合うのは、

...続きを読む

Q水銀を使用した部品が禁止される理由について

私はレトロ(クラッシック)なマシーンが好きです。いかにも昭和な感じで。しかし、水銀を使用した部品が多々あり、入手できず稼動不可な状態に追い込まれます。水銀を使用した部品が禁止される法律はどのような名称なのでしょうか?条文をみて研究してみたいです。

Aベストアンサー

経済通産省のサイトを見て下さい。
http://www.meti.go.jp/policy/chemical_management/int/mercury.html
です。この中に【本年】とあるのは2013年です。

下の方に【<参考>製品分野の付属書Aについて、仮訳 】とありますからクリックすると具体的内容が書かれています。

水銀は単体では見たところ銀色の液體ですが常に水銀蒸気が出ています。密閉されていればよいのですが、容器が壊れると危険です。

●質問者様が言われるレトロなマシーンとは具体的にはどんな物ですか。

===================================
以下、経済通産省のサイトより:


水銀条約
 

 国連環境計画(UNEP)では、第25回管理理事会(2009年)において、国際的な水銀の管理に関して法的拘束力のある文書(条約)を制定するための政府間交渉を開始すること、そのための政府間交渉委員会(INC)を設置して2013年までのとりまとめを目指すことを合意しました。

 政府間交渉は2010年に開始され、今般、その最終交渉会合となる「水銀条約政府間交渉委員会第5回会合」(INC5)が、1月13日(日)から18日(金)まで、ジュネーブ(スイス)において開催され、水銀に関する条約の条文案が合意されました。

 本年10月には、熊本県で外交会議が開催され、「水銀に関する水俣条約」として条約の採択及び署名が行われました。

<参考>プレスリリース(INC5)

<参考>プレスリリース(外交会議)

<参考>会議文書(INC5)

<参考>会議文書(外交会議)

 *水銀添加製品の規制について、具体的な規制対象製品と規制開始期限は以下の条約付属書A(AnnexA)に定められています。

<参考>製品分野の付属書Aについて、仮訳

経済通産省のサイトを見て下さい。
http://www.meti.go.jp/policy/chemical_management/int/mercury.html
です。この中に【本年】とあるのは2013年です。

下の方に【<参考>製品分野の付属書Aについて、仮訳 】とありますからクリックすると具体的内容が書かれています。

水銀は単体では見たところ銀色の液體ですが常に水銀蒸気が出ています。密閉されていればよいのですが、容器が壊れると危険です。

●質問者様が言われるレトロなマシーンとは具体的にはどんな物ですか。

=================================...続きを読む

Q底面積10cm^2、高さ10cmの円筒Aの上に、

底面積10cm^2、高さ10cmの円筒Aの上に、
底面積5cm^2、高さ10cmの円筒Bを乗せたような形の容器に、(AとBの内部の空間はつながっている)
水(密度1g/cm^3)を満タンに入れると、
Aの底面が受ける圧力は?        ………20gw/cm^2
(念のため……gw=グラム重)

中学生の時のノートを見ていたら、上のような問題を見つけました。
これっておかしくはないでしょうか?
水の全質量は「密度×体積」より1×150=150gですよね?
つまり、Aの底面にかかる力(全圧力)は150gw。
でもこの問題の答えの圧力を使って考えると、
Aの底面にかかる力は「圧力×面積」より20×10=200gwとなってしまいます。

私のノートの書き写し間違いですよね?
それとも、何か重要なことを見逃しているのでしょうか?

Aベストアンサー

>Aの底面にかかる圧力は1010gw/cm^2ということになるのですか?

「Aの底面にかかる圧力」の意味がAの内面の底の部分にかかる圧力という意味であればそういうことになります。
ただし容器ごと秤に乗せた場合は容器の重さ+水の重さがかかってきます。
容器の底面から秤にかかる力を面積で割った値は水の圧力とは異なります。
上の方で容器の首が細くなっていれば容器の壁に上向きの圧力成分が生じます。底面に加わる下向きの力と容器の壁に加わっている上向きの力の差し引きが秤にかかっていく力です。

密閉した容器に1気圧の空気がはいっているとします。
底面には1気圧かかっています。
1cm^2当たり1kgwです。水10m分です。
空気の目方がこんなにあるわけないです。
上下の差し引きです。

細い管の中に水が入っている場合が不思議なようですが入れ物の中にある空気がどこかで外気とつながっていると圧力は1気圧になります。1cm^2当たり1kgwというのは大気圏全部の空気の高さに相当しているのですからものすごく長い管を考えているのと同じです。

もう一度書きます。
容器の内部の水が容器の底に及ぼす力と容器の重さを加えたものが秤にかかっていくのではありません。
容器の内部の壁全体にかかっている力の合力と容器の重さを加えたものが秤にかかっていくのです。

>Aの底面にかかる圧力は1010gw/cm^2ということになるのですか?

「Aの底面にかかる圧力」の意味がAの内面の底の部分にかかる圧力という意味であればそういうことになります。
ただし容器ごと秤に乗せた場合は容器の重さ+水の重さがかかってきます。
容器の底面から秤にかかる力を面積で割った値は水の圧力とは異なります。
上の方で容器の首が細くなっていれば容器の壁に上向きの圧力成分が生じます。底面に加わる下向きの力と容器の壁に加わっている上向きの力の差し引きが秤にかかっていく力です。

密...続きを読む

Q電池の「水銀0使用」

昔は電池に水銀が含まれていたらしいですが、最近の電池はそうではありませんね。どのメーカーの電池を見ても、「水銀0使用」と書いてあります。

でも、なぜ「水銀0使用」なんでしょう? 水銀を使っていないことをアピールするのなら、「水銀不使用」でも「この電池には水銀は含まれておりません」でもよいと思うのですが、どの電池も「水銀0使用」と書かれています。

何か「水銀0使用」と書かなければいけないというような決まりでもあるのでしょうか? 知っている方がいましたら教えてください。

Aベストアンサー

で、社団法人電池工業会へ聞いてみました。
以下、回答を頂いた『水銀0使用』に関する抜粋/要約です。

#2の方の言われる1991/1992年に水銀を使用しない製品に切り替え、その時社団法人電池工業会でこの『水銀0使用』の表示にする事に決めたそうです。

また『水銀0使用』の意味としては。
「水銀含まずや水銀0%」と表示した場合、自然界の空気や水、人間の体内や他の動植物には自然循環している水銀が含まれているので、例え分析をして検出されないような微量でも、水銀が自然界や材料から電池に入っている可能性は否定できませんので、「絶対の0」或いは「絶対含んでいない」という表現は適切ではないという事で、「使っていない」「添加していない」という表現の『水銀0使用』の表記にした........

海外でも水銀を使用しない乾電池が増加してきていますが、日本の『0使用』にならって、『mercury not added』と表示している製品が多い様です....
          ............だそうです。                                    

★『水銀0使用』は「水銀が使われていない→入っていない」と思うのは私だけ? それより『添加水銀0』『水銀添加0』の方が納得出来るのですが。『0使用』は何か言葉の"あや"に感じてしまう....。

で、社団法人電池工業会へ聞いてみました。
以下、回答を頂いた『水銀0使用』に関する抜粋/要約です。

#2の方の言われる1991/1992年に水銀を使用しない製品に切り替え、その時社団法人電池工業会でこの『水銀0使用』の表示にする事に決めたそうです。

また『水銀0使用』の意味としては。
「水銀含まずや水銀0%」と表示した場合、自然界の空気や水、人間の体内や他の動植物には自然循環している水銀が含まれているので、例え分析をして検出されないような微量でも、水銀が自然界や材料から電池に入っ...続きを読む

Q密閉容器内の圧力と設置した解放水柱の水位の関係について

密閉した頑丈なコップに液体を入れ、しっかりとふたをしふたの上から上端が解放されたストローを垂直に差し下端を水面下に入れたとします。さらに容器内気相部をストローとは別の方法で加圧した場合の圧力とストローの水柱の高さの関係はどうなるでしょうか。
さらにストローの上にストローに密着したおもりを載せた場合、どの程度の圧力でおもりを押しのけて中の液体がストローからあふれるでしょうか。この場合ストローの上端まで液体で満たされています。
液体の量は十分ありストローは十分長く容器は温度や圧力による変形はなく、高度差による大気圧の差は無視します。またストローとふたの間の隙間はないものとし液体の比重やおもりの重さなど必要な条件は適宜変数で与えるものとします。
どなたか基本的な考え方だけでも教えてください。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

(内部)>圧力とストローの水柱の高さの関係はどうなるでしょうか。
これは簡単。コップの水面とストローの水面の差(=水柱の高さ)による水圧が、内部圧力と外部圧力(大気圧)の差に等しくなります。

>どの程度の圧力でおもりを押しのけて中の液体がストローからあふれるでしょうか。
おもりの重心がストローの中心の真上にあるとすると、おもりを浮かすための条件は
「大気圧とストローの上端の圧力差」×「ストローの断面積」が、おもりの重量以上
になります。
重心がずれている場合は、モーメントの問題になると思いますので、他の方にお任せします。
「どの程度の圧力」が容器の内部圧力を意味するのであれば最初の関係から算出できます。

Q無機水銀と有機水銀について

すみません、質問があります。
今、社会科で水俣病の原因の「有機水銀」について調べています。

でも、無機水銀というのと、有機水銀というのの区別がわかりません。
炭素か鉱物かというちがいがありそうですが・・・
有機水銀は人体に有害だとわかりました。

でも無機水銀は人にとって無害ですか?有害ですか?

Aベストアンサー

無機水銀は化合物によって違うと思います。

無機水銀の一例に液体金属状態の水銀がありますが、これは有害です。ただ、経口摂取(飲んでしまった)のような場合には、案外、摂取量は少なく、ほとんどはそのまま排泄されてしまいます。

逆に怖いのは水銀蒸気ですね。水銀は25℃ぐらいでもかなりの蒸気が発生します。これを吸うと非常に身体に悪いです。

一方、水銀が合金になったアマルガムは非常に安定であり、毒性は極めて低いと思います(歯の詰め物に使われていましたね)。

なお、「有機と無機の違い」は過去の質問で答えたので、参照してみて下さい。有機水銀(炭素化合物)の場合には、経口摂取でもダメでしょうね。

参考URL:http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=665520

Q圧力(g/cm^2)=密度×高さの圧力について

(1)圧力(g/cm^2)=密度(g/cm^3)×高さ(cm)の圧力は

1cm^2に1gの物体があるということでしょうか?

それとも1cm^2に0.01gの物体が 1cm^2あたり0.98Nの力を及ぼしているってことですか?

前者なら
単位面積あたりにはたらく力の大きさが圧力なので
1gの物体があるだけでは力は及ばさないと思うので違うと思うのですが(9.8をかけないと力を及ばさないので)

Aベストアンサー

こんにちは。

>>>1cm^2に1gの物体があるということでしょうか?

はい。1cm^2当たりに1gの物体が乗っかっている圧力です。
1グラム重毎平方センチメートル。

パスカルに直してみますね。

1g重/cm^2 = 1g/cm^2 × 9.8m/s^2
 = 1×10^(-3)kg/cm^2 × 9.8m/s^2
 = 9.8×10^(-3) N/cm^2
 = 9.8×10^(-2) N/(10^(-2)m)^2
 = 9.8×10^(-2) N/(10^(-4)m^2)
 = 9.8×10^2 N/m^2
 = 9.8×10^2 Pa
 = 980 Pa
 = (9.8ヘクトパスカル)

1気圧の100分の1ぐらいです。

Q有機水銀と無機水銀

有機水銀は有害。
無機水銀は有機水銀よりは無害。
公害になったのは有機水銀と聞いたことがあります。
両者の具体的な差を教えてください。

Aベストアンサー

有機金属は.炭素と金属が直接共有結合でつながっている化合物
無機金属は.金属とそれ以外の化合物がイオン結合で結合している化合物

有機金属は脂溶性で.体内をほぼ自由に行き来でき.神経細胞に蓄積しやすい。又.脂肪膜と結合してしまうので.神経伝達や細胞分裂に影響が出やすい。
無機金属は.水溶性で.硫黄を含む蛋白と結合しやすい。その結果.必須ではない重金属は.吸収されにくい.吸収したとしても.肝臓などでメタロチオイネンという保護用の蛋白質ができるので.毒性が少ない。神経細胞にもこの機構が存在する。

こんなところでしょうか。物によって体内で代謝される(有機砒素-無機砒素).専用の濃縮経路を持つ(鉛)とか.無機金属の場合には若干違いがありますが.有機金属はそれ自体が安定であれば.大体同じような代謝経路をたどります。

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。


人気Q&Aランキング