申し訳ありません教えていただきたいのですが、空気の密度を教えてくださいm(__)m
条件は標準状態のものでいくつなのかを知りたいです。m(__)m
空気密度はいくつなんでしょうか?
よろしくお願いいたしますm(__)m。

A 回答 (4件)

あちらこちらに、書き込んだのですね。


気体の標準状態(0℃、1atm)では、1.293X10-3(マイナス3乗)g・cm-3
(マイナス3乗)ですよ。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。m(__)m助かりました。

お礼日時:2001/05/15 23:16

間違えました。


分子量で計算する必要があるので、その2倍でした。
済みません。
1.2856グラム/リットルくらいでしょうか。
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標準気体は一般的に22.4リットル/molですので、空気の分子量(N2=14、O2=16,N2:O2=8:2より)14.4グラム/molを22.4リットルで割れば


0.6428グラム/リットル
となります。
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空気は、大体酸素23.01wt%(重量%です)、窒素75.51wt%で構成されています。

この空気は、0℃、1気圧の条件下では、1リットルの質量が1.293gとなります。
標準状態では、体積が変わりますが御計算されれば、すぐに求まると思いますので、試みて下さい。
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QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

Q上空での気圧と気温と空気密度について

上空での気圧と気温と空気密度について

「空気密度は気圧に比例し、気温に反比例する」をもとに考えると

上空では気圧が低いので、比例して空気密度は小さいですが、上空では気温が低いので、反比例して空気密度は大きくなるのでは??

また、「空気密度が大きい=気圧が高い=気温が低い」は成り立ちますか?

Aベストアンサー

 対流圏と呼ばれる高度が約11km以下の低層の大気が持っている熱は、太陽光線を受けて温度が高くなった地表の熱が、地表付近の空気に伝わり、温められた空気が膨張して密度が低くなり、大気の浮力で上昇する事で、上空の大気に運ばれた熱です。
 上空では気圧が低いため、上昇した空気は膨張して密度が低くなります。
 この場合、膨張する空気は、途中で加熱されたり、周囲に熱を放出したりする事は、殆どありませんから、その膨張の仕方は断熱膨張に近いものとなります。

【参考URL】
 断熱過程 - Wikipedia
  http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%96%AD%E7%86%B1%E9%81%8E%E7%A8%8B

 気体は断熱膨張すると、温度が低下する性質があるため、対流圏においては、高度が高くなる程、気温が低くなります。
 この場合、圧力の低下による密度の低下を打ち消す事が出来る程、温度が低くなる訳ではありませんから、高度が高くなる程、空気の密度は低下します。
 標準大気という、気温や気圧の変化を測定するための、気温や気圧の基準値(目安)によると、地表における気圧が1013.25hPa、気温が15℃であるのに対し、高度11kmにおいては、気圧が226.32hPa、気温が-56.5℃とされています。
 0℃は絶対温度で273.15Kですから、地表の気温に対する高度11kmにおける気温の比率は、
(-56.5+273.15)÷(15+273.15)=216.7÷288.2≒0.75
になります。
 一方、地表の気圧に対する高度11kmにおける気圧の比率は、
226.32÷1013.25=0.22336
になりますから、気圧の変化の方が3倍以上も大きい事が解ります。

 因みに、太陽が放射する光には、真空紫外線やX線等の波長が特に短くて、空気に吸収され易いために、大気の低層までは届かない光が、含まれています。
 対流圏よりも高空では大気の密度が低いため、その様な紫外線が到達していて、高度が高くなる程、紫外線の量も多くなっています。
 その様な高空では、紫外線のエネルギーを吸収して、大気が直接温められているため、高度が高くなる程、気温が低くなるとは限りません。

 対流圏と呼ばれる高度が約11km以下の低層の大気が持っている熱は、太陽光線を受けて温度が高くなった地表の熱が、地表付近の空気に伝わり、温められた空気が膨張して密度が低くなり、大気の浮力で上昇する事で、上空の大気に運ばれた熱です。
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Q大気密度について

大気の密度は1,225[kg/m3]だそうですが、
これを、大気の成分が窒素が75%、酸素が25%とし、
求めたい単位を[個/m3]にすると数値はどうなるのでしょうか?
計算方法がわからず困っています。

Aベストアンサー

 次のように計算できるのではないでしょうか。

 大気の密度 : 1.225×10^3 [g/m3]
 窒素の分子量: 28.01
 酸素の分子量: 32.00
 アボガドロ数: 6.022×10^23 [個/mol]

とすると、大気中の分子の個数(窒素分子と酸素分子を合わせた個数)は、

  1.225*10^3/(28.01*75/100+32.00*25/100)*6.022*10^23= 2.543*10^25 [個]

になると思います。


 なお、この値を、標準状態における理想気体の体積22.41383 [リットル]から求めると、
  1000/22.41*6.022*10^23= 2.687*10^25 [個]
となって、この方法でもある程度の近似値を出すことができます。

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密度と粘度

水と空気の298Kにおける粘度と密度を調べているのですが、わかりません。
手元に在る化学便覧も20℃と30℃の値はあるのですが、25℃の値だけないんです。
どなたか、手元の資料でわかる方が居ましたら、教えていただきたいのですが。。。

Aベストアンサー

siegmund です.

粘度だけじゃなくて,密度もお尋ねでしたね.
うっかり忘れました.

理科年表によりますと

水の密度(25℃)
0.99704×10^3 [kg/m^3]

乾燥空気の密度(℃)
1.184 [kg/m^3]

とあります.
空気の密度は当然湿度に依存します.
理科年表には記述がありますが,あまり沢山引用するのは好ましくないので,
詳細は理科年表をご参照下さい.

粘度と密度ということは,動粘度の計算ですか?

Q配管径と圧力から流速を求めたい

このサイトでも調べましたがなかなかHITせず、悩んでおります。 だれか御教授ください。

 圧力タンクに5Kg/cm2のエアーが溜まっておりますが、吐出配管径が50mm(500mm)が付いており、大気開放しています。この場合流速はどのように求めればよいのでしょか? 圧損等はないものとします。 吐出配管100mmの場合と比較したいのですが、
(流速が分かれば流量も分かると思います)
これだけの情報で吐出流速はわかるのでしょうか?
大変悩んでおります。 詳しい方 ご解説よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

この場合、配管径が大きいので#1さんのおっしゃる粘性による影響は無視できるでしょう。むしろ流量を決めているのは流れの圧縮性です。

空気で大気圧に開放する場合でしたら、圧力タンク内の圧力が十分高ければ(約1.89気圧以上)あれば、吐出配管部入口で流れは音速にまで加速されます。その場合の流速は、圧力タンク内の空気の温度T、Rをガス定数、kを比熱比として

  V=(2kRT/(k+1))^{1/2}

と求まります。また、流量は、配管部入口で流速が決まっているので

  m=A (2/(k+1))^{(k+1)/{2(k-1)}} (kP^2/RT)^{1/2}

と求まります。圧力タンク内の状態が同じであるならば、流量の比は配管の面積の比になります。

これらの式の導出等に関しては、圧縮性流体に関する本をお調べ下さい。ノズル、流れの閉塞(チョーク)などがキーワードです。

Qレイノルズ数の計算

流体力学の基本から勉強しています。

レイノルズ数の計算で、動粘性係数が出てきます.
大気圧下(20度)では空気の動粘性係数は15.01×10^(-6) [m^2/s]ですが、

これがP倍の圧力下では、15.01×10^(-6)×P [m^2/s]
でよいのですか?

P気圧化でのレイノルズ数を計算して、
層流か乱流か判定したいのです.

回答よろしくお願いします

Aベストアンサー

空気の粘度(粘性係数)は圧力によってはほとんど変わらない。動粘度は粘度を密度で割った値なので、圧力によって変わる。圧力による空気の密度は計算できるので、粘度を圧力に応じた密度で割れば動粘度が出る。
ということで、15.01×10^(-6)×P [m^2/s]は違うだろうね。

ところで、レイノルズ数を求めるのに動粘度ではなくても粘度で計算できると思うが、どうだろう。

http://oshiete1.goo.ne.jp/qa2917654.html?ans_count_asc=1

Q化学の密度計算

密度の計算をするときこれだけは覚えておかないと
とけないこと、式、気を付けるべき条件などあったら
教えてください。文系の人間なので式とか丁寧に
解説してください

Aベストアンサー

単位体積あたりの質量としての密度は国際単位系 (SI) では キログラム毎立方メートル(kg/m3)を単位として使用します。他にも g/cm3 = kg/L などの形で使われます。
固体や液体の密度はg/cm3などがよく使われますが、気体の密度については標準状態(0℃で1013hPa(1気圧))のときの1立方メートルの容積の質量kgや1リットル当たりの質量gなどで表示されます。
アボガドロの法則によって気体1モルの体積はすべての気体について同じでその体積は22.4リットルになります。
このため例えば酸素ガスの密度は標準状態ではつぎのように計算されます。
酸素ガスは酸素原子が2個結合した分子からなっており1モルの質量は酸素の原子量16*2 で32 gとなります。
標準状態での体積は22.4リットル(L)ですから
32 / 22.4 = 1.43 g/L
となります。

Q気化熱と蒸発潜熱

両者の違いが分かりません。
どなたか教えてください。できれば今日中に…

Aベストアンサー

確か同じものですよね。

気化熱は潜熱の一種です。
潜熱というのは物体の相が変わるために必要な熱量のことで、
固相←→液相(融解、凝固)のときを融解潜熱、
液相←→気相(蒸発、凝縮)のときを蒸発潜熱、
固相←→気相(昇華)のときを転移潜熱というわけです。

Q気体の圧力と流速と配管径による流量算出

初歩的な質問ですみません。いまひとつ自信がない為、ご教授いただければ幸いです。
よろしくお願い致します。
 基本的に流量に関してノルマルって表現がありますが、これは大雑把に大気状態で20℃における気体量と理解してますがそれでいいのでしょうか?それ前提で話を進めた場合の圧力と流速と配管径による配管流量はざっくりどう求めるのでしょうか?
条件は以下の事しかわかりません。
前提条件 圧力 5Kg/cm2
流速 20m/s
配管内径 40mm
  流体 エアー(常温)
 圧損等はないものとして、大雑把に算出する場合ですが、 Q=AV Q=流量 A=配管断面積 V=流速
 これで算出した場合 
 ((3.14*0.04^2)/4)*20*60=0.8m3/min となり
圧力5kg/cmなら大気との差4Kg/cmなので
 ノルマル?は 0.8*4=3.2Nm3.minとなりますが、
 そんな考え方でいいのでしょうか
 反対に5Kg/cm2の圧力の下では0.83m3/minなのでしょうか?
アドバイスよろしくお願い致します。 

初歩的な質問ですみません。いまひとつ自信がない為、ご教授いただければ幸いです。
よろしくお願い致します。
 基本的に流量に関してノルマルって表現がありますが、これは大雑把に大気状態で20℃における気体量と理解してますがそれでいいのでしょうか?それ前提で話を進めた場合の圧力と流速と配管径による配管流量はざっくりどう求めるのでしょうか?
条件は以下の事しかわかりません。
前提条件 圧力 5Kg/cm2
流速 20m/s
配管内径 40mm
  流体 エアー(常温)
 圧損...続きを読む

Aベストアンサー

気体の体積は温度によっても変化するので、計算には配管内の気体の温度が必要です。
ノルマル(標準状態)の体積は、0℃、1気圧の状態に換算した気体の体積です。

t℃で体積Vを占める気体を、同圧力で0℃にすると、シャルルの法則により、体積は 273V/(273 + t) になります。これで計算してください。

流量の計算は計算間違いがあり
((3.14 * (0.04 m)^2)/4) * (20 m/s) * (60 s/min) = 1.5 m3/min
だと思います。

圧力 5Kg/cm2 というのがゲージ圧であれば、絶対圧は 約6Kg/cm2になります。
ゲージ圧から絶対圧にするとき、大気圧は引かないで足さないといけません。
その場合、大気圧換算の流量は1.5 m3/minの約6倍で 9 m3/min になります。
さらにここから、使用温度をt℃として、最初に述べたシャルルの法則で体積を0℃に換算する必要があります。

計算の前提が違っていたら補足してください。


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