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まず、理屈抜きに水に高圧力をかけたとします。
水はどういった変化を見せるのでしょうか?
また、どういった現象が起こるのでしょうか?

科学には明るくないので、わかりやすく教えてくれたらうれしいです。

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A 回答 (7件)

♯5です。


先ほどの投稿したことに関連したサイトがありましたので、参考まで。
載っている図を見ていただけると分かり易いかと思います。
IIIとかVIIとかの数字は、氷の種類です。

pressure 圧力
temperature 温度
liquid 液体(水)


http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/phys/crys/ice/lect …

http://wired.jp/wv/2009/09/15/%E3%80%8C%E7%86%B1 …
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常温で水に圧力をかけても水のままです。



次の質問での回答の中に水の相図が紹介されていましたので参照ください。

http://okwave.jp/qa/q7271840.html
水が0度で沸騰するには

http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/~yoshino/edu/water …
第10 章 水の相転移2 ~相図~

この吉野先生が水を例として色々な物理現象について解説されていますので、相図の一つ上位のディレクトリの各章を参照下さい。
(自分もちょっと眺めただけですが)

http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/~yoshino/edu/water/
Index of /~yoshino/edu/water
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極端な高圧力下では、水は液体でいる事ができずに固体、すなわち氷になります。



しかし、これは冷凍庫で凍らせてできる氷とは、少し違います。
一口に『氷』と言っても、現在十数種類が確認されています。
これは、温度や圧力の条件によって、水分子同士の結合の仕方に違いができるからだそうです。
私達が日頃目にする氷も、数ある氷の内の一種類なのです。
特別な装置と顕微鏡を使って水に徐々に圧力を加えると、水からある種類の氷へ、そして更に別の種類の氷へ変化していく様子が観察できたりします。


ちなみに少しの圧力なら、逆に氷が水になります。
カーリングでストーンがスムーズに進むことができるのは、ストーンの下の氷がストーンの重みにより圧力をかけられて水になるからです。
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圧力受けて、容器が壊れる。

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手で触れるとお手てがちょちょ切れるでしょう。

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容積が減り、発熱し始めます。

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体積が縮みます。

もっと圧力をかけるとブラックホールになるかも。
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核融合するレベルではなく、あくまで化学反応の範囲内で水を圧縮し続けるとどの様になりますか?

超高温流体など熱した物は聞いたことがあるのですが、冷やしたり圧縮したりはあまり聞きません。何か面白い性質など表れますか?

Aベストアンサー

 温度によって相変化が起きる圧力は変わりますが、常温付近では、圧力を上げて行きますと、液体の水は-21.985℃~0.16℃の温度範囲では3501気圧~6200気圧の間の何処かの圧力で、氷Vと呼ばれる普通の氷とは結晶構造(固体の中における分子の並び方)や密度が異なる氷になります。
 普通の氷は氷Ihと呼ばれるもので、結晶構造が六方晶系で、密度が約0.92g/cm3であるのに対し、氷Vは結晶構造が 単斜晶系で、密度が約1.23g/cm3です。
 そして、更に圧力を上げて行きますと、約6200気圧で、氷Vはまた別の結晶構造を持つ氷VI(正方晶系、密度:約1.31g/cm3)になります。
 尚、温度が0.16℃以上では、途中で氷Vとはならずに、6324気圧~22160気圧の間の何処かの圧力で、液体の水から直接に氷VIとなります。
 更に圧力を上げて行きますと、温度が5℃以上の場合は、約21000気圧~22160気圧の辺りで、氷VIはまた別の結晶構造を持つ氷VII(立方晶系、密度:約1.50g/cm3)になります。
 温度が5℃以下の場合には、約210万気圧になるまでには、氷VIはまた別の結晶構造を持つ氷VIII(歪みのある立方晶系、密度:約1.50g/cm3)になります。
 尚、温度が82℃以上では、途中で氷VIとはならずに、22160気圧以上の何処かの圧力で、液体の水から直接に氷VIIとなります。
 そして、約14万気圧以上では、氷VIIは、その一部が別の結晶構造を持つ氷Xに置き換わる様になり、圧力が上昇するのに従って、氷VIIの中の氷Xの割合は増えて行き、約47万気圧~62万気圧の間の何処かの圧力で、完全に氷Xだけとなります。
 氷Xは高圧のために水分子中の水素と酸素の結合があいまいとなっていて、どの酸素原子とどの水素原子が結合しているのかはっきりしなくなっています。
 また、原子同士の距離も圧力によって変わって来ますので、氷Xの密度は圧力によって変化します。


【参考URL】
 防衛省・自衛隊 > 防衛省の組織 > わが国の防衛組織・定員 > 防衛大学校 (防衛大学校のサイトへ) > トップページ > 広報 > 防大タイムズ > 防大タイムズ バックナンバーへ > 2005年度の防大タイムズ > 2005年4月号 > 応用無機化学研究室/受験生のために 応用化学科 応用無機化学研究室 ~水に沈む“熱い”氷の話~
  http://www.mod.go.jp/nda/obaradai/boudaitimes/btms200504/yosimura/yosimura200504.pdf

 氷 - Wikipedia
  http://ja.wikipedia.org/wiki/氷

 モル・タロウで作る分子模型 > 氷 > [3]
  http://blogs.yahoo.co.jp/drtalou/folder/1746738.html?m=lc&p=3

 科学技術や生活との関わり
  http://physics.edu.shimane-u.ac.jp/HP/kyouzai-kagakugijutu.html

 The ice phases of water
  http://www.lsbu.ac.uk/water/ice.html

 温度によって相変化が起きる圧力は変わりますが、常温付近では、圧力を上げて行きますと、液体の水は-21.985℃~0.16℃の温度範囲では3501気圧~6200気圧の間の何処かの圧力で、氷Vと呼ばれる普通の氷とは結晶構造(固体の中における分子の並び方)や密度が異なる氷になります。
 普通の氷は氷Ihと呼ばれるもので、結晶構造が六方晶系で、密度が約0.92g/cm3であるのに対し、氷Vは結晶構造が 単斜晶系で、密度が約1.23g/cm3です。
 そして、更に圧力を上げて行きますと、約6200気圧で、氷Vはまた別の結晶構造を持...続きを読む

Q氷に圧力をかけると溶けるのはなぜ?

氷に圧力をかけると溶けるのはなぜ?
それは、氷より温度が高いものだからそうなるんですか?
北極の氷って、下の方にはすごい圧力がかかってると思うんですが、溶けませんよね?
なぜですかz。

Aベストアンサー

 水は水素と酸素が化学的に結びついて出来た物質である事は御存知かと思います。
 水の分子は、1個の酸素原子に2個の水素原子が結合した構造をしていて、2個の水素原子は酸素原子を挟んで一直線上に並んでいるのではなく、「く」の字型に折れ曲がった形に結合していて、酸素原子の中心とそれぞれの水素原子の中心との間を直線で結ぶと、その2本の直線が成す角度は104.5度になっています。 また、酸素原子は電子を引き寄せる力が強いのに対し、水素原子は電子を引き寄せる力は比較的弱い原子です。
 このため、水分子では、酸素原子がマイナスに帯電し、水素原子がプラスに帯電しています。

【参考URL】
 コンプロネット > 水の話 > 1.1.1 水分子の構造
  http://www.con-pro.net/readings/water/doc0002.html

 Kenji Ogino Laboratry > class > 有機化学1および演習1 2011年度 > 演習1
  http://www.tuat.ac.jp/~oginolab/framepage1/organic/2011/2011-org1.pdf

 そのため、水分子の中の酸素原子と、別の水分子の中の水素原子は引き付け合い、その結果、水分子には6角形の形に並ぼうとする傾向があります。(6角形の頂点の角度は120度で、104.5度に近い角度である上に、6角形は平面を隙間なく埋める事が出来る図形であるため。5角形の頂点の角度である108度の方が104.5度に近いのですが、5角形では隙間が出来てしまいます)
 そして、水が氷の結晶になる際には、水分子は完全に「平面を埋め尽くす6角形の形」に並んでしまいます。

【参考URL】
 コンプロネット > 水の話 > 1.1.2 クラスター
  http://www.con-pro.net/readings/water/doc0003.html

 モル・タロウで作る分子模型 > 氷 > [4]
  http://blogs.yahoo.co.jp/drtalou/folder/1746738.html?m=lc&p=4

 6角形に並んだ状態は、6角形の内側に出来る隙間が多いため、水が凍って氷になる際には、水の時よりも体積が増えて、密度が低くなります。

 処で、「圧力をかける」という事は、圧縮して密度を高めようとする力を加えるという事ですから、密度が低い状態でいるよりも、密度が高い状態となった方が安定します。
 そのため、氷に圧力を加えますと、氷よりも密度の高い液体の水になった方が安定であるため、圧力が高くなる程、融点が下がって行きます。
 そして、氷の温度よりも、その圧力が加わっている状態における融点の方が低くなれば、氷は融けて水になる訳です。
 但し、圧力を際限なく高くして行ったとしても、氷の融点の方はどこまでも低くなる事は出来ません。
 何故なら、水の固体には、普通の氷である氷Ih以外にも、高圧力の状態でのみ存在する、結晶構造(分子の並び方)が異なる種類の氷が何種類も存在し、それらの高圧の元でのみ安定となる氷は、液体の水よりも密度が高いため、普通の氷よりも融点が高く、その上、圧力が高ければ高い程、融点が高くなるからです。
 そのため、圧力が209.9MPa(約2072気圧)の場合に、融点が-21.985℃にまで下がった処が氷の融点の最低値で、それよりも高圧になりますと、水が凍った時に出来る氷は密度が約1.16g/cm3(圧力や温度によって密度の値は僅かに異なります)の氷IIIとなり、圧力が高くなる程、融点も高くなって行く様になります。

【参考URL】
 モル・タロウで作る分子模型 > 氷 > [4]
  http://blogs.yahoo.co.jp/drtalou/folder/1746738.html?m=lc&p=3

 防衛省・自衛隊 > 防衛省の組織 > わが国の防衛組織・定員 > 防衛大学校 (防衛大学校のサイトへ) > トップページ > 広報 > 防大タイムズ > 防大タイムズ バックナンバーへ > 2005年度の防大タイムズ > 2005年4月号 > 応用無機化学研究室/受験生のために 応用化学科 応用無機化学研究室 ~水に沈む“熱い”氷の話~
  http://www.mod.go.jp/nda/obaradai/boudaitimes/btms200504/yosimura/yosimura200504.pdf

 氷 - Wikipedia
  http://ja.wikipedia.org/wiki/氷

 The ice phases of water > Ice-Ih
  http://www.lsbu.ac.uk/water/ice1h.html

 The ice phases of water > III
  http://www.lsbu.ac.uk/water/ice_iii.html


>北極の氷って、下の方にはすごい圧力がかかってると思うんですが、溶けませんよね?
>なぜですかz。

 北極海の平均水深は1330mで、最深部でも5440mに過ぎません。

【参考URL】
 日本北極海会議 報告書 - 海洋政策研究財団
  http://www.sof.or.jp/jp/report/pdf/12_06_01.pdf

 これでは、海水の密度をちょっと大きめに考えて1.03g/cm3としましても、最深部における水圧は約54.9MPa(約542気圧)程度ですから、融点が極端に下がる程でもありませんから、北極の温度の方が、氷山の「下の方」の融点よりも低いためではないかと思われます。

 水は水素と酸素が化学的に結びついて出来た物質である事は御存知かと思います。
 水の分子は、1個の酸素原子に2個の水素原子が結合した構造をしていて、2個の水素原子は酸素原子を挟んで一直線上に並んでいるのではなく、「く」の字型に折れ曲がった形に結合していて、酸素原子の中心とそれぞれの水素原子の中心との間を直線で結ぶと、その2本の直線が成す角度は104.5度になっています。 また、酸素原子は電子を引き寄せる力が強いのに対し、水素原子は電子を引き寄せる力は比較的弱い原子です。
 このため、...続きを読む

Q水の圧縮性について

先日、友人と話をしていて意見が分かれました。友人は、水も圧縮すると体積が小さくなると言い張るんです。圧縮空気はスキューバーダイビングをする時などに使用されるので、馴染みがあるのですが圧縮水など聞いた事もないし、ちょっと想像が出来ないので私は「水は非圧縮物質だ!」と反論したのですが、その理由を相手に説明することが出来ませんでした。実の所はどうなのでしょう?どなたか詳しい方が教えて下さると助かります。因に物理・科学の分野は苦手なので、やさしく噛み砕いて説明して頂けると嬉しいです。

Aベストアンサー

どんなものでも圧力をかければ体積は小さくなります.
ただし,気体と液体ではその程度がめちゃくちゃ違います.

常温常圧付近の空気は大体理想気体と考えてOKです.
つまり,圧力を1気圧から2気圧にすると体積は半分になります.
だから,空気ボンベにたくさん空気が詰められる,というわけです.

さて,水の方ですが,
理科年表で水の圧縮率を見てちょこちょこと見積もったところ,
常温常圧付近で2気圧にすると体積は 4.5×10^(-5) くらい
(つまり,10万分の4.5 くらい)減るようです.

ついでに,固体はもっと体積が減りにくい.
鉄だと,大体水の 1/100 くらいの体積減少です.

sachiko444 さんも友人の方も,どちらも一理というところですね.

Q蒸気圧ってなに?

高校化学IIの気体の分野で『蒸気圧』というのが出てきました。教科書を何度も読んだのですが漠然とした書き方でよく理解できませんでした。蒸気圧とはどんな圧力なのですか?具体的に教えてください。

Aベストアンサー

蒸気圧というのは、主として常温付近で一部が気体になるような物質について用いられる言葉です。

液体の物質の場合に、よく沸点という言葉を使います。
物質の蒸気圧が大気圧と同じになったときに沸騰が起こります。
つまり、沸点というのは飽和蒸気圧が大気圧と同じになる温度のことを言います。
しかし、沸点以下でも蒸気圧は0ではありません。たとえば、水が蒸発するのは、常温でも水にはある程度の大きさ(おおよそ、0.02気圧程度)の蒸気圧があるためにゆっくりと気化していくためであると説明できます。
また、油が蒸発しにくいのは油の蒸気圧が非常に低いためであると説明できます。

さきほど、常温での水の飽和蒸気圧が0.02気圧であると述べましたが、これはどういう意味かと言えば、大気圧の内の、2%が水蒸気によるものだということになります。
気体の分圧は気体中の分子の数に比例しますので、空気を構成する分子の内の2%が水の分子であることを意味します。残りの98%のうちの約5分の4が窒素で、約5分の1が酸素ということになります。

ただし、上で述べたのは湿度が100%の場合であり、仮に湿度が60%だとすれば、水の蒸気圧は0.2x0.6=0.012気圧ということになります。

蒸気圧というのは、主として常温付近で一部が気体になるような物質について用いられる言葉です。

液体の物質の場合に、よく沸点という言葉を使います。
物質の蒸気圧が大気圧と同じになったときに沸騰が起こります。
つまり、沸点というのは飽和蒸気圧が大気圧と同じになる温度のことを言います。
しかし、沸点以下でも蒸気圧は0ではありません。たとえば、水が蒸発するのは、常温でも水にはある程度の大きさ(おおよそ、0.02気圧程度)の蒸気圧があるためにゆっくりと気化していくためであると説明できま...続きを読む

Q水のポンプの吸い込み高さについて

水の吸込み高さはポンプの能力に関係なく限界値は10mですよね?

<調べた計算式>
1気圧=1013.25hPa=101.325kPa
 重力加速度:9.80619920m2/s
 101.325/9.80619920=10.33274m

質問(1)
なんとなくポンプの能力の大小で吸込み高さは変わってくる気がする。
大きければ大きいほど吸込めませんか?(10m以上でも)
質問(2)
吸込み高さと1気圧、重力加速度がどう関係するのかが理解できませんので教えてください。

Aベストアンサー

ポンプで水を吸い上げる時、高さの差がある値以上になると吸い上げることが出来なくなるというのは早くから知られていたことです。多分ガリレオの時代からでしょう。問題になった場面は鉱山でのわき水のくみ上げです。トリチェリーの真空で有名なトリチェリーはガリレオの弟子です。トリチェリーがあの実験をやってみようというきっかけにもなっていると思います。
1mほどの片方が閉じているガラス管を横にして水銀を満たします。開いている方を下にして縦にすると液面が下がって76cmの高さのところで釣り合います。水銀の上には空間が出来ます。これが真空だというのはかなり議論を呼んだことのようです。ガラス管を斜めにするとこの空間がどんどん小さくなります。寝かしてしまうと消失しますので空気のような気体が入っているものではないというのは示すことが出来ます。高さの差が76cmですから斜めにするとガラス管に沿っての水銀の長さは長くなります。

この実験はご存知ですか。

水銀の気圧計も血圧測定の圧力計もみな同じ考えを使っています。

水の場合も長いホースに水を満たして持ち上げていくと同じような実験が出来ます。でも実際はなかなか難しいようです。古い本ですが岩波かがくの本のシリーズ(板倉聖宣著)に実験がのっていました。透明なビニールホースを川に沈めてから欄干に引き上げるということをやっています。気密性を確保するのが難しかったようです。水の重さもかなりになりますので欄干に引き上げるのも大変です。断面積が5cm^2だとすると50kgほどになりますから。

水銀の密度が水の密度の13.6倍であるということが76cmと10mの違いです。

10m以上ある時は吸い上げポンプでは駄目ですが押し出しポンプでは可能です。川の水を堤防の上にくみ上げたいときはポンプを水面近くに持っていきます。
ポンプの能力が大きくなると一度に吸い込む水の量が大きくなります。

>1気圧=1013.25hPa=101.325kPa
 重力加速度:9.80619920m2/s
 101.325/9.80619920=10.33274m

この数値はどこで見られたものでしょうか。物理を知らない人の書いた数字だと思います。9.8という値は日本の標準値です。その下の桁の数字は場所ごとに変化しますので普通の計算では9.8という数字を使いましょうという約束だと思って貰うといいです。物理の教科書に出てくる値です。ポンプの吸い上げ能力を理解するのには細かい数字は必要ありません。
重力の加速度の値は地球の自転の影響を受けますので緯度が高くなると大きくなります。地球の内部構造の影響も受けます。日本で9.80を越えているところは東北地方から北です。9.806という値は北海道になります。沖縄の那覇で9.791です。最後の1のところは沖縄の中でも変わります。
(場所ごとの細かい重力の違いから地殻の構造などを知ることができます。そのために比較の基準となる値が国際会議で決められています。9.80619925という数字は北緯45°での海面での基準値です。1980年のものです。細かい数字には細かい数字を使わなければいけない場面が想定されています。)

一人で勉強するときに細かい数字に引きずられると現象が見えなくなることがあります。大きな現象の意味を理解するつもりの方がいいと思います。

4桁以上の数字が出てきた場合は別の本を調べて見る方がよいようです。書いた人が現象の意味がよく分かっていない可能性がありますから。

ポンプで水を吸い上げる時、高さの差がある値以上になると吸い上げることが出来なくなるというのは早くから知られていたことです。多分ガリレオの時代からでしょう。問題になった場面は鉱山でのわき水のくみ上げです。トリチェリーの真空で有名なトリチェリーはガリレオの弟子です。トリチェリーがあの実験をやってみようというきっかけにもなっていると思います。
1mほどの片方が閉じているガラス管を横にして水銀を満たします。開いている方を下にして縦にすると液面が下がって76cmの高さのところで釣り...続きを読む

Q水は凍るか?

水が常圧下で凍る時には、一般的には体積が約9%膨張するそうです。
では、体積が膨張しないように圧力をかけて、体積を一定に保つと水は凍るのでしょうか、それとも・・・?

Aベストアンサー

0℃では凍りません。ただし、もっと温度を下げてよいのなら凍ります。

圧力
↑ 
│   /
│  /  
│  |水   /
│  \  /
│   \/
│ 氷 / 水蒸気
│  /
│ /
└─────────→温度

上の図は水の相図を模式的に示したものです(*1)。温度と圧力が決まると、水、氷、水蒸気のいずれの状態で存在するか分かる図です。この中で注目すべきは水-氷の間の境界線で左に傾いている部分があることです(世の中の多くの物質は右に傾いている)。つまり温度が一定であっても、氷にだんだんと圧力をかけていくと水になることを示します。言い換えれば圧力がかかった状態では0℃よりさらに温度を下げないと水は凍らないということです。

一方で圧力が加えられた状態であっても温度をさらに下げれば再び凍ります。常圧付近であれば1気圧かけるごとに0.0074℃の割合で凝固点が下がりますが、これよりさらに温度を低くすれば水は固まるわけです。
さらに圧力をかけると水-氷の境界線は右上がりに転じます。圧力を強くすれば凝固点はどこまでも下がるかと言うとそうでなく水として存在できる温度には限界があるということです。どれくらい低い温度まで液体の水として存在できるかというと、207.4[MPa]かけた状態での-22.0℃が限界です。これ以下に温度を下げれば圧力がどんなに高くても凍ります(*2)。なお過冷却は考えないことにします。
氷のヤング率は100[GPa]ぐらいだそうで、9%の体積膨張を押さえ込むとなると相当の圧力が必要になりますが、仮にその圧力がかかった状態であったとしても凍らせることは可能という結論になります。

以下の質問での議論もご参考に
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=165906

*1 相図とは「ある環境・条件下で、その物質がどのような状態で存在するか」を示したものです。この場合は水(1成分系)でしたので変数は温度と圧力でしたが、2成分系だと「組成比と温度」を変数にとった相図が一般的です。

*2 この時の氷の構造は常圧下の氷のそれとは若干異なります。氷I~氷VIIなどとして区別されます。

参考URL:http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=165906

0℃では凍りません。ただし、もっと温度を下げてよいのなら凍ります。

圧力
↑ 
│   /
│  /  
│  |水   /
│  \  /
│   \/
│ 氷 / 水蒸気
│  /
│ /
└─────────→温度

上の図は水の相図を模式的に示したものです(*1)。温度と圧力が決まると、水、氷、水蒸気のいずれの状態で存在するか分かる図です。この中で注目すべきは水-氷の間の境界線で左に傾いている部分があることです(世の中の多くの物質は右に傾いている)。つまり温度が一定であっても、氷にだんだんと圧力...続きを読む

Q気圧下がって温度も下がる?

上空に行くほど気圧が低いので、上昇する空気は膨張して、気温が下がる。と、習いましたが、どうして気温が下がるのかがわかりません。空気は膨張するって言うところまでは理解できました。

よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

 こんにちは。

 空気を暖めるのは太陽ですが、日光は最初は空気をほとんど素通りしてしまいます。そして地面に近いところから空気は暖められます。その空気は、体積が変わらなければ空気の濃さによって気温が決まるのです。
 つまり気圧が高いほど高温で、逆に低くなれば低温になります(シャルルの法則といいます)。

Q真空中で水はいったい・・・・

 ものすごく初歩的な質問かも知れませんが教えてください。
真空チャンバーの中に水の入った開放容器を置いて真空引きをすると
容器内の水はいったいどうなるのでしょうか?
水は凍るのですか? 蒸発するのですか?
水の状態となぜその状態になるか教えてください。

Aベストアンサー

簡単に言うと,水の沸点に気圧と温度が大きく関係しています
通常,義務教育で習う沸点100℃は,自分たちが生活している
大気圧での状態です
さて真空チャンバー内の開始時の水分量や温度にもよりますが
仮に30℃としておきましょうか
真空引きを始めると気圧が降下していきます
そして0.004MPaに達したときに沸点を迎え蒸発を開始します
この蒸発時に気化熱を奪われるため,水の温度も降下していきます
更に真空引きを続けると圧力降下により沸点も降下し蒸発を続けます
真空引きのポンプの能力が非常に高性能で絶対真空に近いものに
なると沸点は0℃近くまで下がります
さらに真空引きを続けます
この状態で気化に追いつけない液体は凍結し固体へと変化をします

ちなみに私は自動車部品の真空乾燥装置の設計をしていました
ではでは

Qベルヌーイの定理とは?

初心者にも分かり易くベルヌーイの定理を教えてください。

Aベストアンサー

ベルヌイの式とは、皆さんが回答されているとおり、流体に関するエネルギー保存の式でいいと思うのですが、初心者に誤解を与えかねないような回答がありますのでコメントさせて下さい。

まずNo.4の方がおっしゃっているのは連続の式のことでベルヌイの式とは関係がありません。非圧縮性流体とは密度が一定の流体のことを意味し、流れが速かろうが遅かろうが分子間の距離は一定のままです。また分子間の距離は圧力とは関係がありません。関係するのは温度です。

翼の説明に関して、No.3の方が「翼の前面で分かれた空気は翼の後縁で一緒になります(これは厳密にいうと仮定でして、必ずしも一緒にならないこともあり得ます)。 」と書いておられますが、通常は上面の流れの方が後縁に先に達し、翼の後縁で一緒になることはありません。

Q圧縮空気の体積

室温20℃で現在空気だけが入っている100リットルの圧力タンク(タンク圧0MPa)にコンプレッサーで空気を送り込みタンクが1MPaになったときの送った空気の量を知りたいのですが計算方法がありましたらよろしくお願いします。

Aベストアンサー

「 No.1 」> 水では50リットル空気では200リットル送った時、圧力計が0.1MPaを示すと思うのですが

本日読み返してみて、やっと「質問の真意」が、判りましたですね。(www

私が理解した「質問の意味」とは。
------------
 最初タンク入っているのは「大気圧の1気圧」で、その中に追加して、空気を入れた場合と水を入れた場合と、
 では、それぞれどれ位の量を入れれば、「大気圧の2倍の2気圧になるのか?」と言う質問だと、理解します。
------------

その「答え」とは。
------------
 空気(気体)を入れる場合は、ボイルの法則により「タンク容積と同じ100リットル」を追加して入れると、
 合計で200リッターの空気量となり、「2倍の2気圧になる」と、考えられます。

 水(液体)を入れた場合は、その圧縮性は極めて小さいために、追加して入れると、そのまま空気を押し縮め、
 タンク容積の半分の「50リットルの水」を入れただけで、最初の空気の容積は「50リットル」に圧縮され、
 上と同様のボイルの法則で、これも「2倍の2気圧になる」と、考えられます。
------------

もしも、最初にタンクに入っている空気圧が、「大気圧」だった場合は、後々の計算も、「気圧」で考えた方が、
判り易いのではないかと思いますが、どうでしょうか。

> 100リットルの圧力タンク(タンク圧0MPa)

もし、最初にタンクに入っている気圧が「真空」なのだとすれば、「水」の場合い、タンクいっぱいになるまで、
幾ら入れても、気圧としては上がらないことになります。

圧力の質問をされる場合は、その圧力が、「絶対圧」か「相対圧」なのかを、十分に明確にした上で聞かないと、
答える側も、混乱してしまうことになりますね。

「 No.1 」> 水では50リットル空気では200リットル送った時、圧力計が0.1MPaを示すと思うのですが

本日読み返してみて、やっと「質問の真意」が、判りましたですね。(www

私が理解した「質問の意味」とは。
------------
 最初タンク入っているのは「大気圧の1気圧」で、その中に追加して、空気を入れた場合と水を入れた場合と、
 では、それぞれどれ位の量を入れれば、「大気圧の2倍の2気圧になるのか?」と言う質問だと、理解します。
------------

その「答え」とは。
---...続きを読む


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