液体窒素の重量の出し方について

質問

例えば３０００ｍｍＡｑ（ｍｍＨ2Ｏ）の液面を指している貯槽タンクの液体窒素の重量は何ｋｇになりますか。貯槽タンク圧は仮に０．５ＭＰａにします。タンク内の温度も計算には必要ですか。過去の質問にも似たようなものがありましたが、もっと簡単に出す方法を教えて下さい。よろしくお願いします。

回答No.1

Zincer · ベストアンサー

誠に残念ですが、
>３０００ｍｍＡｑ（ｍｍＨ2Ｏ）の液面を指している貯槽タンク
の情報だけでは液体（窒素）の重量（タンク中の残量？）を計算することはどなたにも出来ません。それはこの値が測定部（例えば底部）からの液面高さの情報しか含んでいないからです。
取りあえず、この値「３０００ｍｍＡｑ」が貯蔵タンク上部の空間との相対圧力とした場合の、液面までの高さの概算方法だけ示しておきます。
ρN：液体窒素の密度（＝０．８３ｇ／ｃｍ3　－１９３℃、１気圧）
ρW：水の密度（＝１．００ｇ／ｃｍ3）
とすると
「測定部にかかる液体窒素の相対圧力」＝「液体窒素の高さ」×「液体窒素の密度」＝「水の高さ（測定値）」×「水の密度」
となりますから、残量高さをＨとすると
Ｈ＝（相対圧力測定値）×「水の密度」／「液体窒素の密度」
　＝３０００×１．００／０．８３≒３６００（有効桁数２桁）
つまり、約３．６ｍの高さまで残っていることになります。
後は、タンクの形状によって残りの体積が算出可能であれば、その値から重量を求めることになると思います。
（注意）
上に示した式はあくまでこちらで測定条件等を設定した場合ですので、あまり信用しないで下さい。
「タンク形状（球形or円柱形など）」
「圧力測定位置」および「測定条件（相対圧力or絶対圧力）」
「測定温度」できれば「その温度における液体窒素の密度」
が、解ればより詳しい説明が頂けると思いますよ。