• ベストアンサー
※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:加圧による液面上昇について)

加圧による液面上昇について

mpascalの回答

  • mpascal
  • ベストアンサー率21% (1136/5195)
回答No.3

前回も回答しましたが、参照の絵は静的な状態のものです。動的な議論では全く違うアプローチが必要ですね。

tokada1106
質問者

補足

何度もすみません。 参考は、あくまで参考として頂ければ。 タンクは密閉、試験管の上方は開放、最初はタンクも試験管も同じ液面で、その状態から、タンク内を加圧として、そこからの動的なイメージをして頂ければと思います。 大気圧では、タンクの液面と試験管の液面は同じ高さになるかと思うのです。 そこからタンク内に圧力を徐々に0.1MPaまで加圧していくと、試験管の液面が上がっていくかと思います。試験管径が一定ならば760mmまで上昇すると思いますが、例えば500mmで試験管の100倍の径になったとしたら、そもそも流量が追いつかないと思うわけです。ですので、圧力エネルギーが運動エネルギーに変換されるのではないかと思うのですが。

関連するQ&A

  • 水銀柱

    添付URLのような760mmhg の説明図を良く見かけますが、 (http://www.sugipro.co.jp/kouza/sankosyo/taikiatunokeisan.html) 例えば、そこから液面に0.1MPa加圧すると、その分水銀注の高さも1520mmまで上昇して釣り合うものと思います。 ここでなのですが、どの高さでも良いのですが、仮に1400mmくらいの高さにおいて、試験管の径がものすごく大きなものになるとします。 大気圧+0.1MPaまで加圧していくと1400mmまでは圧力に比例した高さに上昇していくと思いますが、1400mmで試験管の径が大きくなると、どうなるでしょうか? 高さは追従できないので、ブシュッと噴出すような形で運動エネルギーに変換されてしまうといった考え方になるのでしょうか? また試験管を真空にせず、単純に大気圧が掛かっている場合について、液面に大気圧+0.1MPaを加えると、760mmまで水銀は上昇していくと思います。 ここでも同様に1400mmあたりで試験管径がものすごく大きいとき、先の真空の場合と比べて別の現象が起こるのでしょうか??私としては同様にブシュっとなると思うのですが。 試験管の摩擦力も関係してくるでしょうか? 考え方についてご教授の程お願い致します。

  • 水圧

    添付URLのような760mmhg の説明図を良く見かけますが、 (http://www.sugipro.co.jp/kouza/sankosyo/taikiatunokeisan.html) 例えば、そこから液面に0.1MPa加圧すると、その分水銀注の高さも1520mmまで上昇して釣り合うものと思います。 ここでなのですが、どの高さでも良いのですが、仮に1400mmくらいの高さにおいて、試験管の径がものすごく大きなものになるとします。 大気圧+0.1MPaまで加圧していくと1400mmまでは圧力に比例した高さに上昇していくと思いますが、1400mmで試験管の径が大きくなると、どうなるでしょうか? 高さは追従できないので、ブシュッと噴出すような形で運動エネルギーに変換されてしまうといった考え方になるのでしょうか? また試験管を真空にせず、単純に大気圧が掛かっている場合について、液面に大気圧+0.1MPaを加えると、760mmまで水銀は上昇していくと思います。 ここでも同様に1400mmあたりで試験管径がものすごく大きいとき、先の真空の場合と比べて別の現象が起こるのでしょうか??私としては同様にブシュっとなると思うのですが。 試験管の摩擦力も関係してくるでしょうか? 考え方についてご教授の程お願い致します。 通報する 共感・応援の気持ちを

  • 加圧時の温度

    いつもお世話になっています。 φ245x189.5mmの密閉のSUS製の容器の中に □100mmの大きさのヒータブロック(加熱元) を取り付けた設備を設計しました。 ヒータブロック(以下HB)を加熱させると 大気圧状態では、設定温度に対し HB温度は設定通りになりますが 容器の中に空気を加圧させて 0.5MPaすると、温度が下がります。 10℃以上下がり それ以上上昇もしません。 なぜでしょうか? 勉強不足のため 原理がわかりません。 どなたかアドバイスをお願いします。

  • オイルが漏れるかどうかの計算手順についてです。

    あるオイルタンクがあります。 そこに30mm×50mmの穴があいているとします。 それを60mm×100mmのプレートで8点ボルトで押さえるとします。 タンクに内圧はおよそ2MPaとします。 ボルトはフランジボルトで締め付けトルクは54Nmとします。 (実際にはガスケットが必要ですが今回は無視します) このような場合のタンク内のオイルが漏れるかどうか検討したいのですが、 下記手順で合っているか知りたいのです。 手順1 1.タンクの内圧が加わる面積を算出して、内圧を面積でわって、タンク内圧の力F1をだします。 2.ボルト1本分の軸力F2を算出します。 3.ボルトが8本ありますので、8F2となります。 4.8F2>F1となればオイルが漏れない。 手順2 1.ボルト1本分の軸力F2を出します。 2.ボルトが8本ありますので、8F2とします。 3.ボルトがタンクとプレートの重なっている面積に圧を加えると考えて、面積を算出します。 4.軸力8F2と3.で算出した面積をわって圧力を出します。 5.4.で算出した圧力>内圧となればオイルは漏れない。 どちらが正解でしょうか? どちらも圧で考えるか力で考えるかで同じだとは思いますが・・・。 根本的に違うようでしたら教えて下さい。 よろしくお願い致します。

  • タンク圧力と大気圧

    添付図のように密閉され200kPaに加圧されたタンクがあったとき、 外の大気圧が上昇または低下すればタンク気相部の圧力200kPaは変化しますか? 変化するのであればどのような変化をしますか? よろしくお願いします。

  • ガラス管の圧力

    ガラス管の圧力 次の問題が分かりません。 どなたか教えていただけるとうれしいです。 一端が閉じられた、まっすぐで断面が一様なガラス管に 水銀を入れて空気を封じた。 まず、常温の大気中でこのガラス管を図左のように、 閉じた端が下になるよう鉛直に立てたところ、 水銀柱の長さは60mm、封じられた空気中の長さは35mmになった。 次に、このガラス管を図右のように、 閉じた端が上になるよう鉛直に立てたところ、 水銀柱の長さは60mm、 封じられた空気中の長さはx[mm]になった。 xはおよそいくらか。 ただし、ガラス管内の空気中の温度は一定であるものとし、 大気圧は760mmHgとする。 なお、760mmHgは、高さ760mmの水銀柱の底面における圧力である。

  • 水銀柱の問題で困ってます

    一端を閉じたガラス管(内径断面積2cm(2))に水銀を満たし、これを水銀柱に倒立させると上部に真空部が97mmできた。次に先を曲げたスポイトで、液体A17.2mgをガラス管の下部から管内に注入し、液体Aが全て蒸発して飽和蒸気圧を示すときの水銀柱の高さは657mmを示した。ただし、実験中は27℃、1,01×10(5)paに保たれたとする。 問題;液体Aを注入する前の水銀柱の高さが750mmになるように、ガラス管を手で押えて水銀柱に沈めた。続いて、液体A17,2mgを同じように注入すると、管内の水銀面は何mm下がるか。   解答;760=103+x(xは水銀柱の高さ)    x=657mmHg 750-657=93mm 質問;手で押えると水銀柱は上部まで満たされるようですが、この状態で蒸気圧103mmHgの物質を入れるのだから、なぜ単に103mm下がったとはならないのでしょうか?液体を入れたときも手で押えているのだから大気圧760mmHgとつりあうのではなく、750mmHgとつりあうのではないでしょうか? また、別解でやってみて、普通にAを入れたときの気体の圧力は103mmHg、体積は760+97-657=200mm よって40cm(3) 手で押えたときの気体の圧力は、水銀柱の高さをhcmとすると、 750-10h mmHg 体積は75-h×2 cm(3) よって、ボイルの法則より、103×40=(750-10h)×(75-h)×2 この考え方はどこがまちがっているのでしょうか? よろしくお願いします。   

  • 経過時間と圧力は?

    1 容器(体積V)の中に、大気圧(Pa)より大きい空気(内圧力P)が入っている。 2 その容器に 極めて小さな穴(半径a)が開いている。 3 その状態で ある時間(T)経過後に 容器内の空気は 容器の外に逃げて内圧は下がっていく。 4 この時 経過時間と内圧力の関係を 教えて下さい。

  • 真空ポンプの使い方について

    蓋をして、その密閉空間(大気圧)の真空引きを行っています。 通常10秒ぐらいで真空になる密閉空間を、そのままの状態で1日中、回しっぱなし(真空になったところを引き続ける)にするとポンプの寿命等、何か問題があるのでしょうか。 よろしく、お願いします。

  • 蒸気圧と蒸発

    熱を与え、液体の蒸気圧を大気圧と等しくすると、液体が沸騰して気体になり、液体は次第になくなる、というのはわかるのですが、大気圧と同じ圧に達する以前の状態でも放置すると蒸発して液体がなくなるのはなぜなのでしょうか?エネルギーを与えなくても、液体の分子が気体になるエネルギーをもつということなのでしょうか? 宜しくお願いします。