• 締切済み

水が漏れない穴径と水圧の関係式

水が漏れない穴径と水圧の関係式 密閉容器に小さな穴を開け、そこに水圧P(KPa)の水を掛けた(静水圧)時、水が入らない穴径と水圧の関係を示す式について教えて下さい。 ちなみにヤングラプラスの式 ⊿P=2γ/R のRは水滴の半径であって、穴の半径とは違うと思うのですが、Rに穴の半径としてよいのでしょうか? 宜しくお願いします。

みんなの回答

回答No.1

ご質問を拝見したときから関心を持って、どんな回答が入るかと楽しみにしていたのですが、どなたからもご回答がないようなので、わたしの見解を申し上げます。 これは単に穴径と水圧の問題ではなく、表面張力も影響してくるのではないでしょうか? もし表面張力が0であれば(接触角が0度→完全に濡れる状態)、圧力がなくても(どんな小さい穴でも)、水は出てくるでしょう。→浸潤 現実には、水と容器材質とが為す表面張力と静圧との勝負によって、水が流出するかどうかが決まるわけで、穴径も勿論関係しますが、表面張力(ひいては温度も)を抜きにしてこの問題は語れない、と思うのですが如何でしょうか? 回答にもならない書き込みで済みません。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

関連するQ&A

  • 水が大気圧で水滴になる条件

    水が通った配管に穴をあけ、 水をポタポタ滴下させたいのですが 水圧と水が落ちる穴径等の関係はあるのでしょうか? ジャーっと水が出るのではなく 水滴にさせたいと思ってます

  • 水圧を気圧に変換するには

    以前こちらで質問をし、ある密閉容器の気密性を調べるのに気密試験と水密性試験では気密試験の方が適していると教えていただきましたが、水圧と気圧はまったく同じ数値で管理していいものなのでしょうか? 密閉容器に水圧で150kPaかける時、空気圧では何kPaになるのでしょうか?

  • 気圧と水圧について教えてください

    ある密閉容器の気密性の確認について、 「150kPaの水圧を15分間かけた時、水が漏れないこと」と「容器を水中に沈めて150kPaの空気圧を15分かけたとき、空気の漏れがないこと」 という条件があるのですが、これって同じ条件と言えるのでしょうか? 実際に両方試しましたが、空気圧の方が条件が厳しいような気がし、調べたのですがどうもしっくりきません。 どなたかご教授願います。

  • 水圧と奥行きの関係

    水圧と奥行きの関係 についてなのですが 水圧は奥行きに関係なく深さのみに比例するのでしょうか。 だとしたら、変な例えになるのですが、 例えば、密閉した大きな部屋があり、そこに大量の水を入れていったとして その部屋の入り口のドアを、外から人間が押さえて、水が漏れないようにすることは どんなに力を入れたとしても不可能だと思うのですが 同じ水深でも、もし奥行きが1センチしかない部屋があったなら そのドアを外から押さえきることは可能だと思ったのですが・・・。

  • 水圧と飛距離

    水を満たした円柱状の容器の側面にどのくらいの径の穴を開けたとき、そこから放出される水の飛距離が最大になるかという課題が出ているのですが、横方向の速度ベクトルと穴の径との関係が分かりません。 双方にはどのような式関係が成り立っているのか教えてください。

  • 密閉容器での水圧低下の原因について

    自作の密閉されたアクリル容器(直径70mm、高さ150mmの円柱を横向きにしています)の側面に圧力計を取り付け、水で満たして圧力を計測しています。 上から50mmの高さに圧力計を取り付けているため、水で満たした際には約500Paの水圧がかかるのですが、数時間で300Pa程度まで下がってしまいます。また、この際には水が漏れ出ているということはありません。 水圧が下がってしまう原因を挙げて頂きたいです。 よろしくお願い致します。

  • 水の入った容器の圧力について(2)

    水の入った容器の圧力について再度教えてください。 先日、tono-todoさまにご教授をいただいた点について、自分なりに勉強しました(未だ不足点あると思いますが)。 質問の内容 2Lの密閉容器内に20℃の水1Lと1気圧の空気が1L入っています。 この容器を熱して内部を50℃にしたとき、圧力はどのようになりますかの点について 自分なりの回答 20℃の飽和蒸気圧は2.34Kpaです。 すると、空気分圧は101.3-2.34=98.96Kpaになると思います。 空気分が定容変化で圧力を求めると、50℃の空気分圧は 98.96×(273+50)/(273+20)=109.09Kpa これに50℃の飽和蒸気圧12.4Kpaを加えると、121.49Kpaとなりますが、これが答えでよろしいでしょうか? 水の熱膨張や相変化が無視できるというのは、新たに水蒸気化する水の影響が大きいためということでしょうか? 宜しくお願いいたします。

  • 静水圧平衡の式と気温・気圧の関係について

    静水圧平衡の式 Δp/Δz=-pg/RT がありますが、この式と気温・気圧の関係が分かりません。 何故、気温(T)が高いと気圧(p)が低くなるのでしょうか?(台風など) また、何故、気温(T)が低いと気圧(p)が高くなるのでしょうか? 静水圧平衡の式を見る限り、逆の関係ではないでしょうか? 初歩的な質問ですが、よろしくお願い致します。

  • 大学受験 頻出重要問題集 気体148の問題です。

    内容積124,5lmlの密閉容器に、温度27℃、圧力100kpaの空気が入っている。これに水1.0mlを注入し、全体を27℃に保った。ただし、気体はすべて理想気体、気体定数R=8.3 (1)もし、27℃で水がすべて水蒸気になっているとしたら、容器内部の圧力は何kpaか。  (この横に水の蒸気圧曲線のグラフがあります。)   この解答は気体の状態方程式より、p=1.0×8.3×300 / 124.5 =20kpa よって、p(全)=100+20=120kpa と求めているのですが、この上の文章からどのようにしてn=1molと求めれるのでしょうか?あと、なぜここでは体積が内容積全体の体積でもとめているのでしょうか?水の圧力を求めるのだから、体積は1mlではないのでしょうか?よろしくお願いします。

  • 80℃90%RH飽和水蒸気をつくる為の水の量は?

    100℃の恒温槽の中に、密閉可能な容器を入れます。容器の中には、80℃90%RH飽和水蒸気相当以上の状態にしなければなりません。容器の容積は1900mlです。常温下で、予め容器に水を入れて密閉すれば、恒温槽の中に放置後、間もなく水が水蒸気になるのではないかと考えました。正しいとすれば、何mlの水を投入すればよいのか。また、内圧が何kPaゲージになるのか教えて下さい。