科学– tag –

圧力の高度変化は、気温・重力・気体の平均分子量・密度によって変わります。静力学平衡とスケールハイトから、暖かい大気・冷たい大気、軽い気体・重い気体の違いを解説します。

パスカルの原理は、密閉流体に加えた圧力変化が全体へ伝わることを示し、油圧ジャッキやブレーキで小さな力を大きな力へ変換する基礎です。圧力・面積・力の関係から解説します。

圧力と深さの関係は、流体の密度・圧縮性・重力・表面圧力によって変わります。水・油・水銀・海水・気体を比較し、ρghが成り立つ条件とずれる条件を解説します。

大気圧は、地球の重力で上空の空気を支えることと、空気分子が物体表面へ衝突することによって生じます。空気柱の重さ、分子運動、高度による気圧変化、圧力差まで仕組みを解説します。

圧力差の働き方は、流体の粘度・密度・圧縮性や、管の太さ・長さ・形状によって変わります。同じ圧力差でも流量や力が違う理由を、ポアズイユの法則、静水圧、非ニュートン流体から解説します。

水圧は、水の重さを支えるために深さとともに増え、一定密度ならΔP=ρghで表されます。全方向に働く理由、容器形状との関係、ダム・潜水・深海・浮力へのつながりから仕組みを解説します。

真空の到達圧力や測定値は、気体の種類・温度・材料・ポンプ・配管・真空計によって変わります。ガス放出、排気速度、コンダクタンス、ガス種依存の測定感度から違いを解説します。

気体の圧力は、分子がランダムに運動して容器壁へ衝突し、運動量を渡すことで生じます。温度・体積・分子数が圧力をどう変えるのかを、分子運動論とPV=nRTから解説します。

沸点は蒸気圧が外圧に等しくなる温度ですが、蒸気圧曲線は物質・分子間力・混合組成によって異なります。圧力変化に対する沸点の違いを、純物質・混合物・共沸・減圧蒸留から解説します。

圧力は力を面積で割った量なので、同じ力なら面積が小さいほど大きく、広いほど小さくなります。針・スノーシュー・基礎・油圧の例から、圧力と面積の仕組みを解説します。