５階から地上までホースで水をひく（再質問）

質問

先日このカテゴリに上の題で質問をしました。（http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1492027）

安全対策なども確認した上で、耐圧ホースを買ってきていざ水をひこうとしたのですが、ホースが平たくつぶれてしまいました。水圧のほうもかなり低く、チョロチョロと水が出てくる程度、スプレーヤー（散水ノズルと呼ぶらしい）を使える所ではありませんでした。

水道の圧力よりも水が重力で引かれる力のほうが大きくなったからなのかな？とか考えました。押す力よりも引く力が大きかったので、ホース内の圧力が下がってそうなったのかと。

この理解で正しいでしょうか？間違っているのなら、正しい理由を教えて頂けないでしょうか？

洗車ができないこと以上に、正しい理由がわからないことにひっかかっています。よろしくお願いいたします。

回答No.2

unos1201 · ベストアンサー

常識的な範囲で答えます。

トリチェリーの真空状態を経験したものだと思われます。

仮に１５ｍのガラス管があったとして、水平にしてその中を水で満たし、これを垂直にすると、底面には水１５m分の水圧がかかります。底に栓をしてある状態での状態で、これの上の部分に栓をするとどうなるでしょうか。

この状態のものを底面の栓を開けると、水は１気圧相当の約１０ｍの高さまで下降し、その上部は真空状態に近くなります。約５ｍの真空状態が発生し、その原因は気圧と釣り合わなくなった分を排出したためなのです。

この逆も観察可能で、真空ポンプで１５mの管を通じて底から水を吸い上げると、約１０ｍで止まります。これ以上は吸い上げられないのです。だから、高度の高い所までポンプで水を汲み上げるには１０ｍを超えない範囲でつなぎのポンプを組み合わせたり、気圧に負けないように工夫をするのです。

耐圧ホースとは言っても、内部が真空状態に近くなれば、つぶれます。そこをかなり高い水圧で水を流そうにも、１０ｍ相当の水圧に当たる１気圧の壁を押し負かすだけの圧力以上の水圧を加えないとうまく流れないのです。

この現象をトリチェリーの真空と習った記憶があるのですが、一応、参考を挙げておきます。

参考URL：

http://citorin.hp.infoseek.co.jp/jyosu00/tu2.htm

お礼

丁寧な説明をありがとうございます。トリチェリーの真空ですか。昔物理の授業を受けたにもかかわらず、全く記憶にありませんでした。物理もこう考えると面白いものですね。

回答No.6

SCNK

重力によりいわゆるトリチェリーの真空が生じたものでしょう。しかし水道の圧力さえ十分であれば解消できます。もし水圧が足りないのなら、五階に一度溜水すればよいと思いますよ。あるいはポンプで加圧するかですね。

お礼

ありがとうございます。ポンプも検討しているところです。なにしろ洗車場が近くにないので、自分で洗おうとするのに一苦労です。

回答No.5

inaken11

耐圧ホースって、ひょっとして、プラス圧側の耐圧だったんじゃ・・・・

負圧になるから、ワイヤーリングの入ったやつが必要ですね。

それか、上の蛇口を全開にして、ホース内の圧力が上がるのを待ち、ホースが膨らんでから、下のノズルを開けるといいんじゃないかな？

お礼

負圧に強いホースってあるのだろうかと探してみたところ、いくつか見付かりました。値段は結構しますけど…。他の方法を色々と検討してみます。ありがとうございました。

回答No.4

takarajun

＃3です

追伸ですが、一般的にマンション等、地上10m以上のところにある受水槽では吸い上げポンプではなく、地上に設置された「加圧ポンプ」が使われます。

回答No.3

takarajun

こういうケースで洗車するなら僕ならこうします。

風呂オケに一回洗車するのに必要な量の水を満たし、ホースを地上まで垂らします。
ホースの片方を水を入れた風呂オケに入れます。
要するにサイフォンの原理を応用するのですね。
但し、内部が空のホースを水中に入れただけでは水は流れませんから、最初はホース内に水が入った状態にしてから、地上まで垂らす必要があります。
手元で開閉可能なシャワー口などを利用して、最初は水道栓から水を採取してホース内の空気が抜けたらシャワー口を閉じます。
ホース内部が水で加圧された状態になったら地上に垂らし、それから一方を風呂オケに浸けるのですね。

お礼

ありがとうございます。サイフォンの原理は私も考えていたところです。とりあえずはホースがつぶれる理由がわかって嬉しく思っているところです。洗車はその次って感じになってしまってました(^^;)

回答No.1

asuca

＞この理解で正しいでしょうか？

正しいと思います。
ホームセンターなどで売っている電動のポンプなどを使えば何とかなりますよ。

お礼

やはりそうでしたか。身の回りにある物理の法則っておもしろいものです。ありがとうございました。