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ジェット風船の風速等について。
プロ野球の応援で、よく見られるジェット風船の内部（１リットル程の体積内とした場合）に、予め、蓄えられる圧縮空気の空気量は、最大限、何gぐらいでしょうか？ 又、さほど、圧縮空気を入れた同上風船の閉じた口を下方に向けて、開口した時、その圧縮空気が吹き出す風速は、おおよそ、何れぐらいでしょうか？ できる限り、即答して下さい。
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No.1です。最後のところに書き忘れました。 ＞風船が噴き出す空気の速度は、ゴムの収縮力と吹き出し口の面積など、条件を決めないと計算できないので、 この計算には、「空気の粘性」というのが関係します。 「さらさら」で粘りけがなければ、空気は「するっ」と一瞬で抜けてしまいます。 「ぼよ～ん」と粘りけが大きければ、空気は「じわ～っ」としか出て来ません。 「流体力学」では、この「粘性」というのが厄介なのですよね。 なので、計算をパスします。
お礼
重なるご回答、ありがとうございます。 できれば、補足コメント上の質問にもお答えの程を。
補足
「空気の粘性」と関係するという旨、 それは、別途、ゴム風船の口に、軽金属製のエアーノズルを付した場合でも、何らかに関係してしまうのでしょうか？ できれば、同上ノズル類（空気噴き出し口の内径:5mm）を付加した時の吹き出し空気の速度を概略的にも計算して戴きたいのですが・・・・。
- Tann3
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まず、風船の中は圧縮空気ではありません。ほぼ1気圧の空気です。1気圧より少し大きいですが、この「少し大きい」のは風船のゴムの復元力によるものです。 空気の質量は、酸素20％、窒素80％とすると、酸素分子（酸素原子2個）の質量数は32、窒素分子の質量数は28ですから、1モルの質量は28.8ｇ（＝ 32＊0.2 + 28＊0.8 ）です。 空気１モルの体積は、25℃、１気圧で約 24.8 リットルです。 従って、風船の体積を１リットルとすると、その中の空気の質量は約 1g ということです。 ただし、周囲の空気による浮力も同じだけ働きますので、差し引き「風船のゴムの重さ」が「重量」ということになります。 風船が噴き出す空気の速度は、ゴムの収縮力と吹き出し口の面積など、条件を決めないと計算できないので、他の人にお任せします。
お礼
ご回答、ありがとうございます。 できれば、補足コメント上の質問にもお答えの程を。
補足
「風船の中は圧縮空気ではありません」とのことですが、 さして、ゴム製の風船では、別段、数気圧～数十気圧以上の圧縮空気を蓄えられる（軽）金属製のエアタンク類に比べ、約２気圧ほどの圧縮空気すら、蓄えられないということでしょうか？ 別して、ゴムの厚みをもっと厚くすれば、それなりに圧縮空気を溜め込めるとも存じるのですが如何でしょうか？
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