• 締切済み

圧力について教えて下さい。

下図のような容器(Eを右回りに90℃回転)に空気が入っていて、 圧力P1、圧力P2、圧力P3の力がかかる場合で、 P1>P2>P3の時、圧力P1が大きいので、 容器に入っている空気は、P2、P3に押出される。 _____ |   |   | ↑  ↑ ↑ P1  P2 P3 経験的にそうかとわかるのですが。。。 この物理的現象を詳細にご説明下さい。 また、数式でかくと、どうなるのですか? どうか、教えて下さい。

  • gusun
  • お礼率56% (14/25)

みんなの回答

  • 0shiete
  • ベストアンサー率30% (148/492)
回答No.4

建築や換気の問題でしたか。 申し訳ありませんが、そちらの方面には詳しくありません。 「換気」「ファン」「パッシブ換気」などで検索されてみては いかがでしょうか?

gusun
質問者

お礼

いろいろとアドバイスありがとうございました。 ご指摘のとおり、再度、検討してみます。

  • 0shiete
  • ベストアンサー率30% (148/492)
回答No.3

数式で書くとどうなるかというご質問ですが、 #1の方の指摘のとおり、P1<P2<P3なので、Eの中がすべてP3になるまで 空気が移動するという説明でよいと思いますが。 また、#2の補足でお書きになっている、P1はどう分配されるかというご質問ですが、P1の圧力を持っていた空気がP3の圧力を持った空気に押され、P3の圧力になるまで圧縮されるという認識で良いと思います。 もし不十分であれば、問題の設定をもっと詳しく教えてください。 (E型のパイプの先は閉じているのか、開放されているのか? P1,P2,P3の圧力はどのようにしてつくられているのか?ファン?)

gusun
質問者

補足

ご指導ありがとうございます。 室をつなぐダクトを想定しており、パイプの先は開放系の室内です。 通常はファンなどで空気を押出しているので、ファンの圧力とダクトの抵抗で空気が分配されると思うのです。 しかし、ファン停止時の室の圧力(浮力・室温度差)によってどうなるのか? 高・中・低温室があった場合、高温室の空気が低・中温室にどう分配されるのか? 高温室の空気のほとんどが低温室に流れていくのかな?と悩んでおります。 参考の意見などを聞かせていただけると嬉しいです。 よろしくお願いいたします。

  • 0shiete
  • ベストアンサー率30% (148/492)
回答No.2

P1の圧が掛けられているパイプにピストンを入れて 考えるとわかりやすいのではないでしょうか? -------------- P3 => ■ <- P1 -------------- P3>P1であるために上図のピストンは右に動きます。 つまり、空気はP1の圧力がかけられていた端から吹き出ます。 P2についても同様です。

gusun
質問者

補足

ご指導ありがとうございます。 原理的にはよくわかりました。 それでは、これを、物理的な式で簡単に表すとどうなるのですか? 圧力P1は、どう分配されるのですか? どうか教えて下さい。

  • muratyu
  • ベストアンサー率42% (23/54)
回答No.1

>この物理的現象を詳細にご説明下さい。 パスカルの原理に基づきます。 圧力は「単位面積あたりの力」ですから、 P1,P2,P3お互いにこれを等しくしようとして空気の移動がなされます。

参考URL:
http://www.ssc.slp.or.jp/faq/17.htm

関連するQ&A

  • 高校物理の圧力について

    図のように質量M、断面積Sの円筒容器があり、開口部を下にして液体に浮かせる。このとき、円筒容器の内部には空気がある量だけ閉じ込められている。液体上部の空気の圧力がp。のとき、液面上にでた容器の長さが l。、容器内の液面は外部の 液面よりh。下がった位置であった。液体の密度をρ、重力加速度の大きさをgとする このとき円筒容器内の圧力はいくらか? 答えは 円筒容器内の液面における圧力は、同じ高さの液体中の圧力に等しい(つまりh。の位置にある水の重さと大気圧の力の大きさがh。の位置にある円筒容器内の圧力の大きさに等しいということ) よって円筒容器内の圧力をpとするとpS=p。S+ρSh。g p=p。+ρSh。 です ここで質問なのですがなぜ 円筒容器内の液面における圧力は、同じ高さの液体中の圧力に等しい(つまりh。の位置にある水の重さと大気圧の力の大きさがh。の位置にある円筒容器内の圧力の大きさに等しいということ) といえるのですか理由を教えてください 詳しくお願いします、ここの部分は本当に苦手なので

  • 圧力について

    右の円筒容器に閉じ込められた空気の圧力をP、大気圧をP。、水の密度をρ、重力加速度をg、右の円筒容器内の水と左の円筒容器の水の高低差をHとするときPを求めよ 解答には このとき右の円筒容器、左の円筒容器の水の圧力は同じ高さで相等しいから P=P。+ρgHとなるとあったのですが なぜ右の円筒容器、左の円筒容器の水の圧力は同じ高さで相等しいといえるのですか? 詳しくお願いします

  • 容器に接している空気は水中にて圧力を受けない?

    高校物理ですが、容器に接している空気は圧力を一切受けないんですか?

  • 圧力源(圧力P0)から大気圧の容器(容積V)に空気を充てんする場合、容

    圧力源(圧力P0)から大気圧の容器(容積V)に空気を充てんする場合、容器内の圧力上昇と時間の関係はどのような式に表せるでしょうか。有効断面積Sの管路を通じ、圧力源は容器と比較して十分大きく、圧力P0は20kPa(ゲージ圧)とします。この場合、臨界圧力比を超え音速で流れないため容器内の圧力は直線的に増加しないということは概念的に理解しました。しかし今ひとつ計算の仕方がよくわかりません。よろしくお願いします。 (化学トピからこちらを薦められて来ました)

  • 圧力って?

    圧力は単位面積あたりにかかる力と習い、それについては納得しています。でもなにか圧力の本質というか概念が分かってないのでどなたか教えてください。例えば、人間には大気の圧がかかってますよね?これは人間のはるか上空に広がる空気の重さが地上に立っている人にかかるということですよね?で、例えばその圧が頭を押さえつける方向、つまり上から下にかかるのはなんとなくイメージできるのですが横方向、つまり立ってる人から見て正面から背中の方向はどうなのですか?やっぱり同じになるのですか? へんな例えですみませんが、ちょっと物理的に言えば、コップに水をいれたときコップの底面にかかる圧力と底面に限りなく近い側面にかかる圧力は同じなのですか?

  • ベルヌーイの定理より圧力を求める

    ベルヌーイの定理から (2)における流速を定め(1)の圧力を求めました。 (1)の場所、P1[Pa]、V1=0[m/s]、d1=5[mm] (2)の場所、P2=0[Pa]、V2=50[m/s]、d2=0.05[mm] 流体:空気、25℃より空気の密度1.293[kg/m3] ベルヌーイの式より ρV1^2/2+P1=ρV2^2/2+P2 より P1=ρV2^2/2=1616.25[Pa] =1.6[kPa] で求めたのですが、あっていますでしょうか。 本来なら下図のようなモデルで 壁面摩擦も考えなければならないのですが 簡単に求めたいのです。 御教示いただけないでしょうか。 |○○○○○○○○| |←-----d1-----→| |○○○○○○○○| |○○○○○○○○| ----|○○○|------ ××|←d2→| ××|○○○| ××|○○○|

  • 密封容器内の圧力の求め方 Part2

    昨日、質問させていただいた者です。 http://oshiete1.goo.ne.jp/qa3442797.html 昨日回答をいただき、自分なりに解いてみたのですが、私の力不足でどうも上手くいきません。 『水と空気の入った密封容器を加熱し、その容器内の圧力を求めよ』という問題で、飽和蒸気圧のデータは与えられておりません。 空気と水(水蒸気)の圧力を別々に考えました。 空気の圧力は『ボイル・シャルルの法則』で解き、「これでいいだろう」と思える数値が出ています。 問題は水(水蒸気)の圧力なのです。蒸気圧曲線では、100℃で1atmといったように示されています。容器内の水は少量なのですが、温度によって、この蒸気圧曲線から圧力を用い、空気の圧力に加算しても良いのでしょうか。それとも、気体の状態方程式を用いるものなのでしょうか。気体の状態方程式に数字を当てはめ計算をしてみたのですが、どうも変な感じがしてしまいます。 例えば1Lの密封容器に1gの水を入れ、100℃まで加熱した場合、水蒸気の圧力はどのくらいなのでしょうか。 蒸気圧曲線から読み取った1atmが答えになるのでしょうか。それとも、状態方程式に当てはめ計算するのでしょうか。 分かりにくい文章で申し訳ありません。宜しくお願い致します。

  • 排出流量と圧力関係

    内容積3m3 空気供給量10m3/hr 排気口断面積0.001m2(排気配管は90°2回 曲がって配管)で 圧力損失がなければ流速は2.778m/secなるとおもいますが 実際排気口の流速で1.2m/secなれば 流量は4.32m3/hr 10-4.32=5.68m3の流量損失することと考えていますが5.68m3が容器3m3にある(滞留)とおもうから容器内部圧力は P=nRT/Vなので (空気密度1.21で計算すれば10m3は446mol) 5.68m3は253mol 容器なかには253molがあるので 容器の圧力は1.893atm (0.1893MPa)が 正しいですか? お教授お願いいたします。

  • 圧力容器のカバー

    内圧p=2.10MPa内径240mmの圧力容器カバー、ボルト8本(並目ねじ)で締め付ける。引張応力40MPaせんだん応力20MPaの時の受圧面積と内圧Pによりかかる力Qの求め方を教えてください。お願いします。

  • 蓋をあける圧力

    講義の課題として出され悩んでいまして、投稿しました。 質量mの一辺の長さがa、厚さ t の正方形の蓋がついている箱がある。正方形の一辺に回転の軸がついており、単純に開け閉めできる箱とする。(普通に立方体の天井が開いたり閉じたりするようなもの) 今、箱の内側から圧力Pが蓋全面にかかり、蓋が90度開いた。 圧力Pはいくつになるか。蓋は変形しないものとする。 1点に力がかかった場合ではなく、蓋全体に圧力がかかると どのように計算したらよいのかわからず困っております。 よろしくお願いします。