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ベルヌーイの定理の圧力エネルギー
ベルヌーイの定理は、非圧縮流体で損失が無いとき、流線に沿って、体積当たりの運動エネルギー、位置エネルギーと圧力エネルギーの和が一定、と理解しています。 便利で普段から良く利用しており、計算も問題なくこなせるので不便は無いのですが、この中の「圧力エネルギー」の物理的な意味のイメージがもうひとつ掴めません。 「非圧縮」流体ですから機械的エネルギーとして取り出せるわけではないと思うのですが、タンクの底の水は確かにその圧力分のエネルギーを持っているような感じもします。 ベルヌーイの定理の圧力エネルギーはどのようなものだとイメージすれば良いのでしょうか?
- el156
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その圧力の流体をシリンダに導き入れて,ピストンを押し動かしたとき,取り出せる機械エネルギーを, シリンダの体積で割った値,という考えではダメですか?
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- mozhand
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うちの大学の教授は,ベルヌーイの式を「エネルギー保存則」という言い方を否定しているようですよ.理由は,圧力が本当にエネルギーといえるのか,だそうです. 回答になってなくてごめんなさい.
お礼
ありがとうございます。確かに、「圧力が本当にエネルギーといえるのか」と思いますし、それがこの質問の趣旨です。でもきっと、何かの工夫をすれば圧力はこれこれこういうエネルギーである、と言えるのではないか、どこかの誰かはそれを知っているのではないか、と考えています。
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お礼
ありがとうございます。ご回答頂いたもので答えになるとは思いますが、贅沢を言わせて頂くと、もう少し直接的に説明できないものか、と思います。私はこの質問をさせて頂いた後で、「その場所に真空を作る為に必要なエネルギー」という解釈を考えましたが、これも恣意的です。もっと良い解釈は無いものでしょうか。 例え話になってしまいますが、表面張力は線分に働く力と考える代わりに「表面の面積あたりのギブスエネルギー」と解釈することができます。このアナロジーで、圧力を、面に働く力と考える代わりに体積あたりにある何かのエネルギーと解釈できないものでしょうか。