• ベストアンサー
※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:立方体内の圧力について)

立方体内の圧力計算について

noname#230359の回答

noname#230359
noname#230359
回答No.6

「(数十CC)溶け込んだ場合の立方体の圧力を求める」のではなく、溶け込む量は圧力で変化するので、溶け込む量と圧力が平衡する状態を求めることになる。 それは次の二つで計算可能(温度変化なしが前提)。 (1)溶融金属に対するガスの溶解量(溶解度)はガス圧力の1/2乗に比例する(シーベルト則)。 2)溶解量を越えた分は気体のままなので、その圧力と体積はボイルの法則に従う。 問題は(1)。溶融Alに対する水素の溶解度(但し1気圧下)は見つかるが(最も溶解量が多くガス欠陥の原因になるため)、炭酸ガスの溶解度を見つけるのは困難。 実際にやってガス分析した方が早いのでは。 考えてみたら溶融Alに対するCO2ガスの溶解度などというものは無いかもしれない。 Oとの親和性はCよりもAlの方が強いのだから、溶融Al中でCO2のO2はAlと結合してAl2O3になり、Cはフリーの状態になってしまうように思う。つまりどんな量のCO2を溶解させても、溶融Al中にAl2O3と遊離Cが生成するだけで、圧力は変わらないのではないだろうか。

noname#230358
質問者

お礼

ありがとうございます。補足説明をさせていただきましたので、そちらも目を通していただければと思います。

関連するQ&A

  • 立方体内の圧力についてー2

    立方体a^3の中にアルミの溶湯があり、溶湯の温度T、圧力がPであるとします。その中に、CO2がC量(数十CC)溶け込んだ場合の立方体の圧力はどう計算すればよいのでしょうか?どなたか詳しい方、教えていただけないでしょうか?

  • アルミの溶湯圧力について

    立方体a^3の中にアルミの溶湯があり、溶湯の温度T、圧力がPであるとします。その中に、CO2がC量(数十CC)溶け込んだ場合の立方体の圧力はどう計算すればよいのでしょうか?どなたか詳しい方、教えていただけないでしょうか?

  • 立方体内の圧力について

    1辺がa、圧力がPの立方体:体積a^3内に、c量(体積:4/3*π*r^3:r≦1/2*a)の(1)ガスまたは(2)液体が入った場合の立方体内の圧力はどうなるのか?…ただし立方体は完全剛体とする。 ここで、立方体は1)液体、2)気体をの2パターンを前提とする。どなたか詳しい方、教えていただけないでしょうか?よろしくお願いします。

  • 圧力

    20リットルのタンクに0.17kg,18℃のHeが入っている。Heの分子量は4.00[g/mol]である。 タンク内の圧力を求めよ。単位も明記すること。 という問題なのですが、計算方法がいまいち分からず、質問させていただきました。 私が考えたのは、まず絶対温度を求め、ボイル-シャルルの法則に当てはめて、圧力を出すというものなですが、計算すると、大きな数になってしまいました。 絶対温度Tは T=18+273.15=291.15 圧力pは、 p=nRT/V (n:気体のmol,R:気体定数,V:体積) p=42.5・8.31・291.15/20 =5141.3450625 こんな数が出てきてしまったので、とても不安なのですが…何かアドバイスなどありましたら、お願いします。 あと、圧力の単位がよく分からないので、それも教えていただけると嬉しいです。 よろしくお願いします!

  • 物理の熱力学(大学教程度)の問題です

     大学教養レベルの熱力学の問題で、実際にある試験に出題された問題です。 (問題)  ある物資の体積Vを圧力Pと温度Tの関数 V = V(P,T)で表す。圧力と温度を微小量dP、dTだけ変化させたときの体積の微小変化dVは、添付画像中の式(1)である。  ここで、偏微分係数(∂V / ∂P)T (←Tは下付きで温度一定の意味) は、温度一定のもとで圧力を上げたときのもの体積変化の割合で、体積Vに対する比に負号を付けた量は添付画像中の式(2)で、等温圧縮率(k)と呼ばれる。  また、偏微分係数(∂V / ∂T)P (←Pは下付きで圧力一定の意味) は、圧力一定のもとで温度を上げたときの体積変化の割合で、体積Vに対する比は、添付画像中の式(3)で、体膨張率(β)と呼ばれる。  アルミニウムの等温圧縮率は k = 1.32 × 10^(-11) (単位Pa) 、体膨張率は β = 7.14 × 10^(-5) (単位 K^(-1))である。温度を1K (ケルビン) 上げたとき、この物質中の体膨張率を抑えるために付加すべき圧力として最も近いものを次の中から一つ選べ。ただし、定数k、βは温度に依存しないものとする。 (選択肢) (1)1.01 × 10^5 (単位Pa) (2)1.80 × 10^6 (単位Pa) (3)2.71 × 10^6 (単位Pa) (4)5.41 × 10^6 (単位Pa) (5)7.57 × 10^10 (単位Pa) (解答) (4) 以上です。  私は、選択肢の単位に合わせるためにβ/k × 1(K) として解いたらたまたま当たったのですが、これでは添付画像中の式(1)~(3)を使っていないため本当の意味で問題を解いたことになりません。添付画像中の式を使って解く方法が分かる方おられましたら教えてください。  よろしくお願いします。

  • 熱力学

    高校生のものです。 圧力、体積、温度がP、V、Tの理想気体を滑らかなピストンに入れる。 ここに重りをのせて温度を2Tにするとピストンは上昇し始め、3Tにするとある位置で止まった。 この時の圧力、体積、温度を求めよ。 という問題がありました。 まず2Tにした瞬間体積はVだから圧力は2Pになる。 その次なのですが、解説をみると2T~3Tでは定圧変化と書いてありました。 PV=nRTで確かに右辺のTが増えたので左辺も増えます。 しかしなぜPは一定なのでしょうか?教えてください。

  • 高校物理問題

    図のように、水平な床に固定され、連結されたピストンをもつ容器Aと容器Bの中に、等しい量の気体を入れたところ、ともに温度がT0(K)、圧力がP0(Pa)、体積がV0(m^3)であった。 問(A) Aの温度を一定に保ちながら、Bに熱を加えて温度をT(K)に変えた。このとき、気体の圧力     はいくらか。  (B)  Bの体積はいくらか。 という問題です。 (P0*V0)/T0=(P*V)/T より、PV=(T*P0*V0)/T0は知ってますが。。。 VとPの求め方は分からないんですが。。。 解答をお願い致します。

  • 軸受のオイル膨張と圧力

    現在密閉軸受を設計中です。そこで質問です。 下の条件で軸受温度が上昇した場合、内部圧力が自分の計算だと近似値で1.75kg/cm^2になると思いますが合っているでしょうか? 昔聞いたボイルシャルルの法則が出てきて良く分かりません。 軸受温度が、0℃から100℃まで上昇 軸受内部の体積 400cc(cm^3) オイルの量   300cc(cm^3) オイルの膨張率 0.0007/℃         (300ccで100℃上昇すると21cc増える計算です) 軸受温度0℃時の圧力は大気圧とします。

  • 気体の圧力について

    気体の圧力について教えて下さい。 263ml入る容器に85℃の液体を245グラム入れ封をした。20℃の時の容器内の気体の圧力を求めよ、ただし気体の温度は一定とする。 水の比重と容積から内容量を出して容積-内容量で気体の体積を出しました。 85℃時、263-252.9=10.1 20℃時、263-245.4=17.6 気体の体積は圧力に反比例する、ということから 10.1÷17.6=0.57←単位はPa? 57KPaが答えみたいなのですがこの0.57がなぜ57KPaになるのか理解出来ません。 またこの数値を気体の状態方程式で求める事が出来るのでしょうか? P=nRT/V 57=nR(20+273)/17.6 代入するなら上記の数値でしょうか? よろしくお願いします。

  • 微小な圧力の測定(リーク試験)

    お世話になっております。 微小な圧力測定の依頼があり、困っています。条件としては下記になります。 【試験条件】 ・1500Pa ・試験器体積0.00029(立方メートル) ・温度変化20~23℃ ・通常のエアーによる加圧 上記条件で温度変化を加味したリーク試験をしているのですがうまくいきません。 ボイルシャルルの法則を使用し、温度変化後の理想値を計算したのですが実際の圧力と異なります。最終的には50Paの漏れ量を確認したいと依頼されています。良い算出方法などありますでしょうか? また、添付資料の計算は間違っているでしょうか? よろしくおねがいします。