煙突から煙を出すときには、煙突の高さは高ければ高いほど煙はでやすい。 サイホンの原理で説明できると言われているのですが、理解できません。
サイホンの原理を細かく理解できていないためと思います。わかりやすく教えていただけないでしょうか。宜しくお願いします。

A 回答 (5件)

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。
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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
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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)
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 「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 12:16
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 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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Q★☆サイフォンの原理☆★

サイフォンの原理について教えてください!!
まず、サイフォンの原理がなんなのかもわからないんで・・・
細かい事から教えてください☆
自由研究の参考にしたいんで、仮説(あなたの)とか、実験の結果とかも教えてくれると、メチャメチャ嬉しいんですけど・・・ずうずうしいですね・・・

Aベストアンサー

お騒がせしましたが,本題に戻らせて頂きます。
No.5で示したサイフォンという現象がなぜ起きるかという,「私なりの」解釈(No.11で宣言した)を説明したいと思います。(当たらずと言えど遠からずかな??)

さて,No.5で示した手順で,

>4.風呂からホースの一端を出し,ホース端が風呂の水面以下の高さになるようにする。

 ここでホースの一端を水面以下にするのがミソ。位置エネルギーが加わるようにするのです。
 ここで,脱線している様に感じるかもしれませんが,公園などにあるシーソーに乗ったときどちらに傾くか考えてください。この場合,シーソーは対称形である事(モーメントまで考えない)とします。答えは重いほうに傾くことになります。しかし,当たり前の事ですが,シーソーの両端に十分に強度のある支えがあっては,シーソーは傾きません。これは当たり前ですよね。
(補足:シーソーより定滑車の方が良かった気もするけど,敢えてシーソーにしました。)

 さて,そこで
>5.塞いでいた指を両方離す。
 とした時が,このシーソーの差さえを外した事と同じ事となります。ホース内の水はシーソーの如く重いほうに流れようとします。この場合,重いか軽いかは,
 1.サイフォンの頂上と,風呂の水面の差
 2.サイフォンの頂上と,外に出したホースの先端の高さの差
 のうち,高さの差が大きいほうが重い方となり,風呂から出した方のホースの先から水が出ます。

 ここから,
>2.ホースの中に空気が残らないように,ホースに水を満たす。
 が重要になります。

 ここで,注射器を思い出して下さい。注射器のピストン(でいいのかな?)を一杯に押しこんだ状態で,先端に栓をします。ここから注射器を引くと,かなりの力が必要である事がわかります。また,ピストンから手を離すと,元の場所に戻ってしまいます。これは,ピストンを引くことにより,密閉された注射器内部の圧力が大気圧より低くなるからです。

 水は液体なのに,固体に置き換えてばらばらに考えるのも感覚的に難しいかもしれませんが,始めに重力で落ちた水が,この注射器のピストンに相当します。一旦ホースから落ちた水は,もう風呂の床に落ちるしかないので,気圧が下がった部分には風呂の水面からかかる大気圧によって押されて,圧力を戻そうと水が補給される訳です。これが連続的に起こって,風呂の水が外に流れる訳です。

 ここでは模式的な説明をしています。決してホースの先端を見ても,重力によって落ちる水と,大気圧によって押される水の間に注射器を引いた時の様な空間が見えるわけではありませんので念のため。

 舌足らずかもしれませんが,私なりの解説をさせて頂きました。

 ついでに補足しておきますが,水の場合はサイフォン効果で押し上げられる高さは大気圧だけを考慮すれば,地上では約10mが限界です。
 実際には水の温度などの諸条件が加わり,10mを下回ってしまいますけど。(詳しい理論計算までは出来ない!) また,水の替わりに水銀を使った場合,約760mmが限界です。これは「トリチェリの真空」を調べて見て下さい。

お騒がせしましたが,本題に戻らせて頂きます。
No.5で示したサイフォンという現象がなぜ起きるかという,「私なりの」解釈(No.11で宣言した)を説明したいと思います。(当たらずと言えど遠からずかな??)

さて,No.5で示した手順で,

>4.風呂からホースの一端を出し,ホース端が風呂の水面以下の高さになるようにする。

 ここでホースの一端を水面以下にするのがミソ。位置エネルギーが加わるようにするのです。
 ここで,脱線している様に感じるかもしれませんが,公園などにあるシーソーに...続きを読む

Q至急宜しくお願い致します!今日からまた宜しくお願いします! を英語にできる方居ましたら宜しくお願い致

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を英語にできる方居ましたら宜しくお願い致します!

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(許可ももらっています)

追伸・小学校時代の担任に聞いたら献血がいいのでは?といわれました。

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ずばり、献血でしょう!
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サイフォンの原理の質問を見ましたが、なかなか妙案が浮かばなかったので皆さんのご意見をお聞かせ下さい。
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Aの動き(速さ)に、Bの液面を揃えたいので、どうしても同期させたいです。チューブを太くするなどしてコンダクタンスは減らしていますがそれだけでは解決しません。
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Aベストアンサー

流体が移動するために、時間がかかるため、不可能でしょう。極端な場合として、チューブの太さを容器の断面と同じにし、長さをゼロにすれば、よいのですが、要するに、二つの容器を一つにする、と言うことになってしまいます。

Q高3です。もうすぐ卒業もうじき説明会が横浜で行われるので、いきますが、とても不安・・・

高3です。もうすぐ卒業もうじき説明会が横浜で行われるので、いきます。
しかし、とても不安なのです。だって今、就職が厳しいというじゃないですか・・・母も就職かなり厳しいから覚悟しといた方がいいよと。
ニートだけにはなりたくありません。

ちなみに、アスペルガーで、障害者手帳持ちです。説明会は障害者対応なのです。
今から準備しとくべきことを詳しく分かりやすく教えてください。
あと、面接はどういった方法で練習すればいいですか?
父に今どうするべきか相談したところ、必要ないもしくは今は必要ないだそうです。
だって、練習しないと受からないでしょう?そんなの嫌ですが、父の意見は正しいのでしょうか?
そうでなかったら、それらを完璧にする方法を教えてください。

Aベストアンサー

障害者の就職を斡旋して下さる会社があります。
就職が決まった後に、就職先の会社から斡旋会社に報酬が支払われますから、就職希望者には費用負担はありません。

仕事の適性についてのアドバイスや面接練習もして下さいます。
仕事内容のマッチングもして下さいます。
斡旋先は、ほぼ100%大企業です。
ご両親に相談をして、登録をお薦めします。

企業側は、一定の割合で障害者を雇用する義務があります。
ですから一般の就労の厳しさとは別の尺度でお仕事があるそうです。
しかし、ms1906さんの「出来ること」と、企業の「求めること」が合わなければ就職に結びつきません。
その仲立ちをして下さる会社を是非利用しましょう。

知っているのは、例えば
http://www.tesco-premium.co.jp/
http://www.generalpartners.co.jp/
ですが、他にもあると思います。
登録は複数箇所に可能です。

ご両親にみて上記サイトを頂いて下さい。

Qサイフォンの原理について、教えてください。

こんにちは。

サイフォンの原理を使って、
自宅2階のウォーターベッドの、
ウォーターバッグの水を抜こうと思っています。

方法ですが、
ウォーターバッグの口に、
長さ20m・外径24mmのホースの片方を通します。
ホースはこれ以上太いと通りません。
もう片方を1階の庭に持って行きます。
あとはホース内に何らかの方法で水を満たせば、
自動的に1階の庭に排水されていくと思うのですが、
ここまでの考えは正しいでしょうか?

正しかったとして、
ホース内部を水で満たす方法が分かりません。
まさか庭側からストローみたいに口で吸っても、どうにもならないでしょうし、
この、ホース内部を水で満たすという最初の工程だけをやってくれる
ポンプのような物はないでしょうか?
それとも他に方法があるのでしょうか?

何か分かる方がいましたら、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>まさか庭側からストローみたいに口で吸っても、どうにもならないでしょうし、
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口で吸うのが一番手っ取り早い方法です。

Q間違えやすい?間違いやすい?

日本語として正しいのは
「間違えやすい」と「間違いやすい」
のどちらでしょうか?
なんだか、どちらも正しいような気がするのですが・・・

お分かりになる方がいらっしゃいましたら、
ぜひ、教えて下さい。お願いします。

Aベストアンサー

 まず、紛らわしいのですが、動詞に「間違う」という
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下一段活用の動詞があります。
そして『「~やすい」という(形式)形容詞は動詞の連用形につく』
という約束がありますから、
五段動詞の「間違う」の連用形「間違い」
について「間違いやすい」となり、
また下一段の「間違える」という動詞の連用形
「間違え」について「間違えやすい」となり、
askさんの「なんだか、どちらも正しいような気がするのですが」
という予感どおり、どちらも間違いではないと言えます。
同じ(ような)意味の言葉なのに、五段と下一段という
2種類の活用に分かれた動詞なものですから
つい戸惑ってしまいますよね。

Qサイフォンの原理について

現在水槽をステンレスラックに載せて縦3段に並べており、
ヒーターの電気代節約で上、中、下と縦並びの循環を考えています。

1、縦のレイアウトで循環は可能でしょうか?
2、パイプ内の空気を抜くためにポンプが必要な様ですが、
  ポンプがなければ失敗する確率高いでしょうか?
3、各水槽の容量が小さく水位も10cm程度と低めですが使用できそうですか?
4、原理的に水圧、空気圧の働きにて同水位になるとの事ですが、
  仮にひとつの水槽の水換えをした場合、その後水質や水温は循環され
  各水槽が一定になるのでしょうか?水位が同じになる様に各水槽に働きかけると
  考えてよろしいですか?
5、水位が同じになった後は各水槽内の水の動きは止まると考えてよろしいですか?
6、内径15mmの塩ビ管のジョイントで考えていますが空気漏れの可能性高いでしょうか?


上記の質問に加え具体的な自作キット等ご紹介いただけましたらありがたく思います。


よろしくお願いします。

Aベストアンサー

> 現在水槽をステンレスラックに載せて縦3段に並べており、
> ヒーターの電気代節約で上、中、下と縦並びの循環を考えています。
・アイリスオーヤマなどのメタルラックは、重量物をのせるとメタルがたわみます。
このため、底面全面で重量を支える必要のある水槽をメタルラックにのせることは危険です。
30×18×24cm(12L)程度の水槽ならばもんだいありませんが、45cmなどの中型水槽以上は危険です。
(コンパネなどを敷いた上に水槽を置く場合はOK)

> 1、縦のレイアウトで循環は可能でしょうか?
・問題ありません。

> 2、パイプ内の空気を抜くためにポンプが必要な様ですが、
・大きさが分からないので、答えようがありません。
一般的な60cm程度の水槽ならば必要ありません。
逆U字のサイフォンパイプに水を満たして、両端を空気が入らないように水中でキャップして設置すればOK。

>   ポンプがなければ失敗する確率高いでしょうか?
・ポンプがなければ水の循環が出来ません。
水を循環させないのならば、サイフォンパイプで接続する意味もありません。

> 3、各水槽の容量が小さく水位も10cm程度と低めですが使用できそうですか?
・極端な低水位は難しいと思います。

> 4、原理的に水圧、空気圧の働きにて同水位になるとの事ですが、
>   仮にひとつの水槽の水換えをした場合、その後水質や水温は循環され
>   各水槽が一定になるのでしょうか?水位が同じになる様に各水槽に働きかけると
>   考えてよろしいですか?
・OK。

> 5、水位が同じになった後は各水槽内の水の動きは止まると考えてよろしいですか?
・オーバーフロー管の設定により、各水槽の水位は自由です。
・水の動きは、ポンプが停止していれば止まります。

> 6、内径15mmの塩ビ管のジョイントで考えていますが空気漏れの可能性高いでしょうか?
・水槽水量が書かれていないのに、内径15mmが適当か否かは答えようがありません。
ただ、内径15mmでは、10L水槽でも細すぎます。
最低でもトイレットペーパーの芯の内径程度ないと、安全&安心を保証できません。

水槽を縦てに接続する場合、サイフォンオーバーフロー式で接続します。
水槽を越える逆U字のサイフォンパイプは、万が一、詰まったときのために最低2本設置することをオススメします。
サイフォンパイプは内部の空気の有無を確認するため、透明か半透明のパイプをオススメします。

原理は下図のとおり。
下図を応用して、水槽を3段、4段と重ねて行きます。
揚水ポンプは、最下段の水槽に一台設置し、最上段の水槽へ排水します。
http://hoki-aquarium.at.webry.info/200709/article_11.html

ある程度、大きな水槽では、エア抜きようのパワーヘッドを取り付ける必要があります。
小さな水槽では、サイフォンパイプ内の空気を常日頃監視し、空気が溜まらなければエア抜き設備は必要ナシ。

各々の水槽の、吸水口と排水口の設置する高さで漏水防止を図ります。
先の図では、上部水槽のサイフォン排水パイプが水槽の深部まで差し込んでいますが、これは、危険です。
排水パイプの水取り入れ口を高い位置に設置することにより、下部水槽へ環流する最大水量が把握でき、下部水槽が溢れないように調整出来ます。
最下段のポンプ吸水口と、最上段のポンプ吐き出し口も同様です。
停電などによりポンプが停止すれば逆流します。
逆流しても、最上段のポンプ吐き出し口を水槽上部に設置すれば、逆流量が把握できます。

> 現在水槽をステンレスラックに載せて縦3段に並べており、
> ヒーターの電気代節約で上、中、下と縦並びの循環を考えています。
・アイリスオーヤマなどのメタルラックは、重量物をのせるとメタルがたわみます。
このため、底面全面で重量を支える必要のある水槽をメタルラックにのせることは危険です。
30×18×24cm(12L)程度の水槽ならばもんだいありませんが、45cmなどの中型水槽以上は危険です。
(コンパネなどを敷いた上に水槽を置く場合はOK)

> 1、縦のレイアウトで循環は可能でしょ...続きを読む

Q読むだけでは理解出来ず書かないと理解できません。

資格試験の勉強などで参考書を見ているとき、
どうしても本(字を)読むだけでは頭にはいりません。
(初めての分野の勉強をする場合は特にです。
 出てくる単語が聞き慣れていたりイメージがあるものは
 もしかしたら読むだけでも少しは頭に入るのかもしれませんが)
ノートに字を書いたりして自分でまとめたら理解度は高くなるのですが、
これはどうしてでしょうか。
出てくる言葉、単語などに慣れていないからでしょうか?
イメージがないから、出てくるわからない単語に
混乱しているからとか・・・。

やはり読むだけで理解ができる人もいるのですよね?
何かコツがあるのでしょうか?

Aベストアンサー

人により情報処理の仕方に「視覚優位」「聴覚優位」というのがあり、表現の仕方にも「言語」「文字」でそれぞれ得意不得意があります。
また、これらを記憶する方法に「音声記憶」「視覚記憶」「ワーキングメモリ」など人によって違ってきます。物事の理解の仕方にも、それらが大きくかかわっていると考えられています。

「発達心理学」などの分野です。

>やはり読むだけで理解ができる人もいるのですよね?
何かコツがあるのでしょうか?

それぞれに記憶するコツはあるでしょうが、苦手な記憶法を無理して努力するよりも、自分にあった記憶法で理解学習するほうが効率的ではあると思いますよ。
世の中にさまざまな学習法があるのは、そういった訳ではないでしょうか?^^


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