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ジェット風船内の空気量等について。
以前、「プロ野球の応援で、よく見られるジェット風船の内部に、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?」という問いに対して、(Tann3さんが)『その空気の質量は、約1g』と回答されていたのですが、別して、あるTV番組(世界の果てまでイッテq)で、『ジェット風船で、空を舞えるか?』というOAの時、専門家方(大学教授)が、「ジェット風船1つが出せる力は、ちょうど、5gほどの試算していたのですが、これは、いったい、どういうことでしょうか? できる限り、ご即答の程を。
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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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(分子量の測定) 20度,1×10^5Paで化合物Aの分子量を決めるために以下の操作を行った 操作1:フラスコに水を満たし空気を完全に追い出した。このときの質量は302.30gであった 操作2:このフラスコを乾燥し、コックを開けた状態で質量を測ったところ52.30g。 操作3:化合物Aをフラスコに入れて100度の高温槽に浸すとAはすべて気体になり、このときフラスコ内の空気は追い出され、フラスコ内はAの1×10^5Paの気体で完全に満たされた。 操作4:そのフラスコを高温層から取り出し、20度まで冷却したところ、その質量は52.96gであった。 20度,1×10^5Paにおける空気の密度は1.29g/L 水の密度は1g/mL ---------------- 問1 フラスコの内容積を求めよ(答250ml) 問2 操作3でフラスコ内に閉じ込めたAの質量は何グラムか。(答0.98g) ---------------- (次が質問です) 問2で空気を含まないフラスコの重さを求める必要があるのですが、、 ・空気を含まないフラスコの重さを、 302.30(操作1の値)-250(フラスコをしめていた水)=52.30としてはいけないのはなぜですか??操作1は空気をおいだしている値なので、操作1の値から、水の重さだけ引いたら、あとは空気を含まないビーカーの質量が求まるように思えるのですが・・
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風船に取り付けられた管路およびソレノイドバルブからの、空気の流出量と流速の求め方 現在、下記のような空気圧制御機械を設計しております。 ・管路の両端に、風船とソレノイドバルブが取り付けられている ・管路の内側の半径はR[mm] ・管路の長さは、L[m] ・風船の最大容量はV [m^3] ・風船の中身は、空気 図で書くと、こんな感じでしょうか ●================□ 三3(ぷしゅ~、と空気が抜ける) |<----- L[m]--->| ●:風船、最大容量 V[m^3] □:ソレノイドバルブ ソレノイドバルブを閉じた状態の時、 風船の中の圧力と大気圧との差が、P[Pa]だったばあい、 ソレノイドバルブを開いたときの、 ソレノイドバルブから流れ出る空気の流量と、 ソレノイドバルブの出口での空気の流速を求めるには、 どのように考えたらよいのでしょうか? なお、風船、管路、ソレノイドバルブはなめらかにつながっており、 管路もまっすぐで、ソレノイドバルブにおける抵抗は、ないと 考えます。 (これらの抵抗は、後で考えようかと・・・まずは大まかに値を求めたいと思います。) たぶん、レイノズル数とかも関連してくると思うのですが、 速度がわからないと、レイノズル数も分からず・・・ 流体力学を、書籍を買って勉強し始めて一週間経ちますが、 まだ考え方になれておらず、どこから手を付けて良いのか 分からない状態です。 皆様お忙しいところとは存じますが、何卒よろしくお願い申し上げます。 教科書をあさっていたところ、下記のような問題に出くわしました。 圧縮性気体の拡大縮小管における流れ、というような項目です。 問題文は、 圧力 X kg/cm^3 abs 温度 T [℃] のタンク内の空気が 断面積 S [m^2] の先細ノズルを通して外気 Y [kg/cm^3] に 噴出している。このときの最大流量を重量にて求めよ。 といった内容です。 どうやら、圧縮性流体のエネルギー保存式を変形して 求めているようです。 細かい数式、解法は省略いたします。 空気だと、圧縮性があったりするので、その辺の扱いがもやもや していたのですが、なるほど質量で表すといいみたいですね。 あとは、管路の抵抗などを加味して求めていけば良さそうです。 というわけで、一つの解法は見つかったのですが、 これがあっているとは限りませんので、もしよろしければ 他の解法を教えていただける方がいれば大変助かります。 今後ともよろしくお願いいたします。
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お礼
早速のご回答、ありがとうございます。 できれば、補足コメント上の追加質問にも、お答えを。
補足
当のジェット風船内の空気量は、せいぜい、約1gぐらいでしょうか? できれば、推力の計算式(単位含む)を交えて、お答え戴きたいのですが・・・。