ガスボンベの充填量の求め方

質問

1次圧力計の読み値からボンベ内のガス容量の求め方を教えてください。
ガスの種類は，CNGガスで例えば1次圧が10MPaとした場合でボンベの大きさは，背丈くらいの一般的なサイズです。

ヒントになるサイトでもかまいませんのでよろしくお願いします。

回答No.2

jamf0421 · ベストアンサー

CNGを普通に見かける背丈（より少し小さい）酸素ボンベや水素ボンベに入れた時のモル数が欲しいのでしょうか？あれは150気圧で1気圧にもどしたときに7 m^3とのはずです。これにCNGを10 MPa（100気圧）のCNGを押し込んだらどれだけのガスが入るかという問題です。7x(100/150)ですから、理想気体で計算すればおよそ4.7 m^3でしょうか。本当は内圧はNo1さんのおっしゃられるとおりゲージ圧+1気圧ではありますが、ラフに評価して無視しております。じつは150気圧だの100気圧では理想気体の状態方程式は補正が必要です。たとえば、van der Waals方程式
(p+an^2/v^2)(v-nb)=nRT
を使います。
a, bは
窒素；a=1.39 dm^6 atm mol^-2, 100b=3.913 dm^3 mol-1
CH4；a=2.253 100b=4.278
です。これで10 MPa入れてどれだけのモル数になるのか計算するのはうんざりするほど手間がかかりそうですね。

お礼

参考にいたします。ありがとうございました。

回答No.1

Denkigishi

ボンベの詳細は知りませんが、気体の圧力と体積は「ボイルの法則」から簡単にで求めることができるのではありませんか？　「ボイルの法則」は、ＰＶ＝一定　即ち、圧力と体積が反比例するということです。
10MPaというのはおそらくゲージ圧だと思うので、絶対圧力は10.1MPa(abs)です。また大気圧は約0.1MPa(abs)です。従って、10MPaの気体が大気圧に戻ると、体積は、10.1／0.1＝101倍になります。

お礼

ありがとうございました。