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水の熱膨張係数について

siegmundの回答

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  • siegmund
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回答No.2

500kPa くらいだと熱膨張に全然追いつかないでしょう. 理科年表を見ますと,水の圧縮率κは1気圧摂氏20度で, 0.45 [(GPa)^(-1)] とあります. (1)  κ= - (1/v)(Δv/ΔP)    v は体積. 一方,熱膨張率βは 2.1×10^(-4) [℃^(-1)] です. (2)  β = (1/v)(Δv/Δθ)   θは摂氏温度. つまり,20度付近で温度を1度上げると水の体積変化 Δv は Δv/v = 2.1×10^(-4) ということです. (1)でΔv/v = 2.1×10^(-4) とし,κ=0.45 [(GPa)^(-1)] としますと (3)  ΔP ≒ 5×10^(-4) [GPa] = 500 [kPa] ですから,質問の 500 [kPa] ですと,大体1度分の熱膨張を抑えるオーダーです. もちろん,圧縮率自体が温度や圧力の関数ですから そこらへんも本当は考慮しないといけませんが, 荒っぽい目安はこういうところでしょう.

hki-no
質問者

お礼

ありがとうございます. だいたいの目安をつけることができ,大変参考になりました.

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