水銀と圧力

質問

水銀ではかった１atm＝760mmHgの事で質問ですが、これは、水銀と蒸留水の密度の違いによってだされた値なのですか？ちょっと、言いたいことがわかりにくくすいませんが、どうぞ教えてください。

回答No.1

taku83 · ベストアンサー

760mmHgとは、１ｍの試験管のような片側が塞がれた筒に水銀を満たして筒を立てたときに、水銀の重さで筒の上部に真空部分ができます。
液面から水銀柱の上部までの高さが1気圧の場合は７６０ｍｍであるために、1atm＝760mmHgといわれています。
水の場合は水銀よりも密度が小さいために、同様の装置で実験すると数ｍの高さの水柱になると考えられます。

参考URL：

http://qube.agr.yamaguchi-u.ac.jp/users/yamamoto/tenki8.htm

回答No.6

nubou

１［気圧］をもっと精度良く求めてみます
１「気圧］とは液体が水銀であって地表の温度が１５［℃］のとき
ｈ＝０．７６となるときのＰ［Ｐａ］である

ρとｇについてもっと正確な数値を使う
地表の温度が１５［℃］のときρ＝１３５９５．１であり
ｇ＝９．８０６６５であるから
Ｐ＝ρ・ｇ・ｈ＝１３５９５．１×９．８０６６５×０．７６＝１０１３２５．０１４４

従って
１［気圧］＝１０１３２５．０１４４［Ｐａ］＝１０１３．２５０１４４［ｈＰａ］

なお蒸留水の密度は１［気圧］の定義には使われていません

回答No.5

HIMADESU

１気圧は水柱では１０ｍです。１気圧＝１kg重/cm2ですね。このことから、
１ｋｇ＝１リットル＝１０００ｃｃ
　　　＝１０００ｃｍ×１ｃｍ×１ｃｍ
　　　＝１０ｍ×１ｃｍ２
　このことから、１ｃｍ２当り１ｋｇの重さがかかる時、すなわち１ａｔｍは、水の高さでは、１０ｍとなる訳です。但し、これは後から判ったことで、最初は水銀柱で７６０ｍｍであることが見出されたのです。この違いは、判ると思いますが、水銀が比重が非常に大きな液体であることから来ています。水銀の比重は約１３ですので、
　　　１０ｍ／１３＝７６０ｍｍ
　となる訳です。但し、再度申し上げますが、これは後から判ったことです。

回答No.4

nubou

液体の密度をρ［ｋｇ／ｍ＾３］とし
気圧をＰ［Ｐａ］とし
重力加速度をｇ［ｍ／ｓ＾２］と
非常に長い試験管に液体を入れ試験管の口を手でふさぎ液体の入った容器に試験管の口をつっこみ手を離す
そうすると容器の液体の表面から測った試験管内の液体の表面の高さをｈ［ｍ］とするとｈ＝Ｐ／（ρ・ｇ）である

１［気圧］とは液体が水銀であってｈ＝０．７６［ｍ］となるときの気圧Ｐ［Ｐａ］のことである

水銀の場合ρ＝１３５９０［ｋｇ／ｍ＾３］であるからｇ＝９．８とすると
Ｐ＝ρ・ｇ・ｈ＝１３５９０×９．８×０．７６＝１０１２１８．３２

すなわち１［気圧］＝１０１２１８．３２［Ｐａ］＝１０１２．１８３２［ｈＰａ］である

ｇ，ρの精度をもっと正確なものにすればもっと「１気圧」の精度が上がる

回答No.3

rei00

既に回答が出ていますので蛇足に近いですが，図入りで説明のあるページがありましたのでご紹介しておきます。

・新・化学ノート
　http://www.geocities.com/yoshihitoshigihara/ch_conten.htm
　「1.基本的な理論」の「17.１気圧が７６０ｍｍＨｇな訳」からの一連のページをご覧下さい。

参考URL：

http://www.geocities.com/yoshihitoshigihara/ch_conten.htm

回答No.2

naoppe

taku83さんの説明の通りですが、言い方を変えてみますね。

水銀のたまっている容器に１メートルほどのガラス管を差込み、上から真空ポンプで真空になるまで空気を吸い出すとします。
その時に水銀は容器にたまった水銀上面から７６０ミリしか上に上がって来ません。
どんなに吸ってもそれ以上は上がらないのです。
これが大気の１気圧が水銀を押し上げる限界なのです。

同じ事を水でやると約１０メートル３３センチだけしか上がってきません。
ですからどんなに深い井戸を掘っても吸い上げポンプでは１０メートルが限界です。
もっと高いところまで水をあげたいときは水中ポンプなどを使って水を押し上げる方法を採ります。

イメージが沸いたでしょうか。