No.5ベストアンサー
- 回答日時:
空気の重さを1立方メートル当たり1kgとすると、空気を1メートル積み上げると1平方メートル当たり1kgの圧力がかかっていることになります。
煙は多くの場合、二酸化炭素や煤が入っていて空気より重いのですが、温度が高いので軽くなっています。 煙の重さを1立方メートル当たり800gとすると、煙を1メートル積み上げると1平方メートル当たり800gの圧力になり、周りの空気から1平方メートル当たり200gの圧力で押し上げられます。(煙の浮力)すると断面積1平方メートルの煙突ならば、煙突が1メートル高くなるごとに煙を押し上げる力は200g増加し、高さ10メートルの煙突ならば2kgになります。(昔の蒸気機関車は煙突が長かったのですが、大きなトンネルが必要になるため煙突を短くし、蒸気圧による強制排気をおこなっています)
サイホンの原理との対応は、サイホンが管の中の水が流れ落ちる力で水を吸い上げるのに対し、煙突の中の煙の浮力で水平部の煙を吸い出すということです。
No.4
- 回答日時:
サイフォンの原理
#1さんが説明されています。
パイプの水の出口を水面より下にすれば水が出ます。更にパイプの出口を下にすると、もっと勢い良く水が出ます。
煙突の場合
火を炊いて煙突があると、暖められて軽くなった空気は煙突を伝わって上に昇ります。
煙突が長くなり、上に行けば上に行くほど軽い(密度が低い)空気が存在する事になります。
軽い空気という事は、その空気の中は気圧が低い、つまり回りの空気より圧力がマイナスとなります。(負圧)
空気は圧力の高いところから圧力の低いところに流れます。
煙突が高くなれば高くなるほど、負圧となりますので空気を引く力は強くなります。
煙突は、『横の長さの2倍以上の高さ』というのは、熱せられて密度が低くなった気体が上昇することによって負圧を発生させる煙突効果を狙ったものです。
↑ 下記ホームページのコピペ
http://www.cafegoju.com/coffee/coffee_08.html
参考URL:http://www.cafegoju.com/coffee/coffee_08.html
No.3
- 回答日時:
え~・・・煙が熱を持っていれば、常温の空気にたいして、浮力が付きますよね(熱気球がそうですよね)
で、釜で物を燃やして熱が出る。
熱くなった空気は上を目指して出口を捜す。
で、すぐに大気中に放出されると、エネルギーを持った熱い空気はすぐに拡散されてしまう。
しかし、煙突があると、熱は拡散されずにどんどん上に登ろうとする→煙突内の空気の流速が上がる→煙が出やすい。
と言うことになるのではないでしょうか。
液体のサイフォンと結びつけると、水槽から垂らしたホース(煙突)の長さが長いほど、より吸い出す力が強くなると言うことになります。
#2さんの参考URLを見たら混乱しちゃった(笑)
No.2
- 回答日時:
「サイホンの原理」については下記の過去質問の回答が参考になるかと思います。
◎ http://odn.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=623278
QNo.623278 ★☆サイフォンの原理☆★
ですが,お書きの煙突の話はサイホンとは関係ないように思いますが。。。あえて関連付けを探せば,煙突が高ければ高い程気圧が低くなり,煙突の入口と出口の圧力差が大きくなるって事でしょうか?
参考URL:http://odn.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=623278
この回答への補足
有り難うございます。具体的には、排気口からガスを自然に出そうとしたときに、排気口から煙突までの距離をLとしたときに煙突の高さは2L以上あれば煙は排出すると言われました。なぜ2L以上なのかを理解できず質問させて頂きました。宜しくお願いします。
補足日時:2003/10/01 12:16No.1
- 回答日時:
水の入ったバケツに逆V字型の管を掛け、その出口を水面より低くします。
管の空気を吸い出してやると後は水がひたすら流れ出て来ます。
このように出口が水面より低ければ、たとえ途中は高くても、山越えして独りでに水が流れ出て来ます。 このような装置をサイフォンと呼びます。
煙突の煙を出し易くするという煙突の高さとの関連性は?良く解りません。違うような気がします…。
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