化学工学

質問

水平な内径2.0mm、長さ20cmの細管の両端管に水柱150mmの差圧を加えたところ、500sの間に液が15cm^3流出した。この液の粘度を求めよ。但し、液密度は980kg m^-3とする。

以下が私の考えた解答なんですが、
断面平均流量u=(15×10^-6)/(500×(1.0×10^-3)^2×π)=0.009549m/s
圧力P=ρgh=980×9.8×150×10^-3=1440.6Pa
ハーゲン・ポアズイユの法則より
μ=1440.6×(2.0×10^-3)^2/(32×0.2×0.009549)=0.0942Pa s
となり、与えられた解答の0.061Pa sにならないのです。
どこが間違っているのか、自分では分かりません。どなたかご指摘お願いいたします。

回答No.1

101325 · ベストアンサー

計算してみました。私も0.061Pa sにはなりませんでした。

質問者さまの解答では、圧力を求めるところが違うように思います。150mmH2Oの圧力差をパスカル単位に直すには、水の密度を使います（液体の密度980kg m^-3は、粘度から動粘度を求めるために書いてあるのでは？）。
水の密度を 1000kg m^-3 とすると P=1470Pa になります。

ですけど、この圧力を使っても答えは 0.096Pa s ですので、質問者さまの解答とほとんど同じです。

あまり役に立たない回答ですみません。
「与えられた解答が間違ってるんじゃないかなー（自信なし）」
というのが私の意見です。

お礼

仰るとおり水柱ですものね。計算してくださってありがとうございます。もう少し頑張ってみます。

回答No.2

tt012

私もNo.1様と同様です。やはり回答は0.096Pa.sになりました。
ハーゲン・ポアズイユの法則では液密度は無関係なので条件として与えられている、980kg/m3も？ですが・・・。
例えば流出した液が重量で測定され、それを体積に変換という問題ならわかるのですが。
0.061の出所ですが32×0.2×0.009549 = 0.061が怪しそうです。
解答がちがうのかなあ。

お礼

解答が違うということもありますよね。ご教授ありがとうございました。