- ベストアンサー
流体の基礎方程式についての質問
- 流体の基礎方程式についての質問です。質問１では、なぜ速度ベクトルと密度・圧力・温度の６成分になるのか疑問を持っています。質問２では、状態方程式で未知量が減る理由や、その式の出典について知りたいです。質問３では、考えている物質によって決まる式であるf(ρ,P,T)=0がなぜρとPとTを関係づけるのか疑問です。
- 流体の基礎方程式について質問があります。質問１では、速度ベクトルと密度・圧力・温度の関係について疑問を持っています。質問２では、状態方程式による未知量の減少や式の出典について質問しています。また、質問３では、f(ρ,P,T)=0が物質の関係を表す式であることについて疑問を持っています。
- 流体の基礎方程式に関する質問です。質問１では、速度ベクトルと密度・圧力・温度の６成分について疑問を抱いています。質問２では、状態方程式によって未知量が減少する理由やその式の由来について質問しています。また、質問３では、f(ρ,P,T)=0が物質の関係を表す式である理由について疑問を持っています。
- みんなの回答 （1）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
質問１；なぜ↑v3成分とρ,P、Tの６成分になるのでしょうか？５＋１の方程式とはなんですか？ 通常、状態方程式は流体の方程式から除外していることが多いからです。 特に液体の場合は圧縮性はあまり聞いてこないので状態方程式は入りません。 状態方程式が必要になるのは期待の圧縮性を考える場合で、その結果、温度が変化する場合を取り扱うような場合です。 流体の方程式は３つの保存則 質量保存則＝連続の式 運動量保存則＝ナビェ・ストークスの式 エネルギー保存則＝エネルギーの式 の３つを指します。 質問２； 状態方程式 f(ρ,P,T)=0→未知量が１つ減るなどと書いていますが、なぜf(ρ,P,T)=0だと未知量が１つ減るのですか？ また、f(ρ,P,T)=0という式はどこからきたのでしょうか？ f(ρ,P,T)=0からたとえばρ=ρ(P,T)として流体の方程式に代入することによりρを消去して 未知量：↑v (3成分), p, ρ,Tから外せるからです。 f(ρ,P,T)=0の式の最も簡単なものはボイル・シャールの式で PV=nRT ρ∝1/Vなので ρ=cP/T のような形を使います。 ボイル・シャールの式は化学で習ったと思います。 質問３；f(ρ,P,T)=0がρとPとTを関係づける式(考えている物質によって決まる)などと書いていますが、なぜf(ρ,P,T)=0がρとPとTを関係づける式(考えている物質によって決まる)になるのでしょうか？ 状態方程式の最も簡単なのがボイル・シャールの式で、理想気体の式といわれているのは高校で習ったと思います。実際の気体の状態方程式は気体によって異なります。ヘリウムのような単原子分子気体とCO2のような分子気体とでは挙動が多いに違います。空気のように混合気体だと実験式に頼る場合が多いと思います。
お礼
どうもありがとうございました！