負圧力 真空について

質問

こんにちわ、負圧力や真空について質問です。
絶対圧力で言うと真空は0キロ　大気圧は1キロですよね、そこで質問です。
僕の頭の中には液体も気体も圧力が高い方から低い方へ移動すると言うのがあります、地球上は大気圧が作用していて、常に1キロがかかっているとしたら、真空ではなくても0.5キロの空間があったら、空気も流体もそちらに流れると言うことですよね？
昔理科の授業で注射器で水を吸い取れるのは注射器の中が真空になるからだと教わりました、でも0キロが真空だとしたら0～大気圧（1キロ）の間だったら真空じゃなくても、吸い込む力が生まれると言うことなんでしょうか？
また、0（真空）～大気圧の間は何と言われる圧力なんですか？
0（真空）～大気圧の間はどのような空間なのでしょう？
身近にそんな空間はありますか？
どなたか詳しく教えていただける方おられましたらお願いします！

回答No.4

sailor · ベストアンサー

真空とは完全に何も無い状態のことを指すのではなく大気圧よりも低い気圧全般を指す言葉ですので、０．５気圧も真空です。真空度が違うと言う話です。従って０．９気圧でも引っ張る力は生まれます。ただ、引っ張る力と言う解釈は間違いなので、これは大気圧によって押される力と考えたほうが良いでしょう。注射器の中と外で気圧が違うと、中から押し出す力と外へ押し出す力のバランスが崩れるため、押される力の大きい方から小さいほうへピストンが移動するという理解のほうが正しいでしょう。

質問者さんの言われる完全に何も無い状態は絶対真空と呼ばれますが、これは仮想の話で、実際には作れません。あと真空の度合いによって低真空・中真空・高真空・超高真空などと区別する場合もあります。

それから大気圧は１キロではありません。まぁ、凡そ1平方センチメートルあたり１キログラムほどの力になりますが、圧力あらわすときに昔のＫｇＦ（キログラムは質量の単位ですのでＫｇではなく力としての単位であるｋｇｆを使う）を使うのであれば必ずそれに対応する面積を示す必要があります。1ｋｇｆ/ｃｍ＾2と1ｋｇｆ/ｍ＾2では１００００倍もちがう圧力になってしまいます。まぁ、今はＰａ（パスカル）を使うと言う取り決めになっていますのでこちらを使用したほうが良いでしょう。ちなみに1ｋｇｆ/ｃｍ＾2は 98.0665ｋpaになり、１気圧は1013.25 hPaです。

もうひとつ、地上より上空のほうが圧力が低いのに、地上から上空に空気が流れていかないのは、地球の重力によってひきつけられているからです。これは海の水圧が深いところほど高くなるのと同じで、上に積み重なっている水（空気）の重さ分だけ圧力が掛かっていると言うことです。ただ水と違い空気は気体ですので、圧力が高くなればそれ自体が圧縮されて密度が高くなりますから、水とは異なり圧力の低い上空ほど空気が薄いと言うことがおきるのです。

回答No.3

tadys

JIS（日本工業規格）での真空の定義は「大気圧より低い圧力の気体で満たされた空間内の状態」を言います。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%9C%9F%E7%A9%BA#JIS.E3.81.AB.E3.81.8A.E3.81.91.E3.82.8B.E7.9C.9F.E7.A9.BA
何もない「完全な真空」と言うのは存在しません。

注射器の中が水で満たされていれば、JISの定義では真空では有りません。

掃除機の事を真空掃除機（バキュームクリーナー）とも呼びます。

身近な真空は
魔法瓶 （ http://www.tiger.jp/b2b/about_dannetsu.html ）
各種真空管（蛍光灯、テレビのブラウン管、電子レンジのマグネトロン、蛍光表示管など）
（私の家の給湯器には蛍光表示管が使われています）
などでしょうか

回答No.2

mpascal

０以外の０～大気圧までの間は、空気が大気圧から膨張させられた状態で、圧力としては０～１キロの間の任意の圧力になります。

当然、０（真空に）なっていなくとも吸い付ける力は発生し、それは、圧力差により発生します。

注射器を使った実験でも、最初にいくらかは空気があるわけで、それを膨張させているので、完全に真空とは言えません。

現実の問題として、吸盤で吸い付けるようなものでも、内部を０（真空）として計算することはありません。

回答No.1

Willyt

大気圧が１キロというのは間違いです。気圧のＳＩ単位はパスカル。これで表わすと大気圧は１，０１３ＨＰです。ヘクトパスカル。これを１気圧とも言います。これは海抜ゼロの地上の気圧で、山を登って行くと気圧はどんどん下がりますよ。

>常に1キロがかかっているとしたら、真空ではなくても0.5キロの空間があったら、空気も流体もそちらに流れると言うことですよね？

　１キロを１気圧と言い換えればそのとおりです。低気圧は気圧が低く、高気圧は気圧が高いので空気は高気圧から低気圧に向かって流れます。これは地球上で日常的に風という現象で起きています。

注射器で水を吸い取るのに真空にする必要はありません。１気圧より低くすればいいのです。その差が大きいほどその吸引力が強くなるだけです。

>また、0（真空）～大気圧の間は何と言われる圧力なんですか？
>0（真空）～大気圧の間はどのような空間なのでしょう？
>身近にそんな空間はありますか？

大気圧ではなく、１気圧です。最初に書いたように地上から山を登って行くと圧力がどんどん下がって行くのを体験できますよ。