逆Ｕ字管マノメータ

質問

逆Ｕ字管マノメータの問題は親しみがないのですが、
このような場合はどう解けば良いのでしょうか？

●水を輸送する管路に絞りを付け、空気を封入した逆Ｕ字管マノメータで前後の圧力差を測ったら水柱差が８２ｃｍであった。圧力差はいくらか？
●また、このとき空気の代わりに比重０.８２５の油を封入したマノメータを用いると水柱差はいくらになるか？

回答No.2

Zincer · ベストアンサー

＞この流量係数とはどのように使えば良いのでしょうか？
手元の教科書によりますと（オリフィス計の場合の式）
Ｖ＝ＣＡ0√[2ｇ（(ρ’/ρ)－１）Ｈ]
Ｖ：流量
Ｃ：流量係数
※その他はあえて省略します
なる式が与えられていますので、rheartさんの御手元にも同様の換算式が与えれているのではないでしょうか？

補足

換算式は特に指定されていないので探しました。
Ｖ＝ＣＡ0√[２ΔＰ／ρ]
というものが見つかりましたが、
Ａ0はどうしたものでしょう？
問題を解いた計算結果などから推定できますでしょうか？

回答No.1

Zincer

逆Ｕ字管でなければ問題無いんですよね？
考え方は同じです。
測定部から低い方の液面までは同じ物（この場合は水）しか入っていませんから同じだけの圧力差があります。では、なぜ液面に高低差が生じたのでしょうか？
これが測定部での圧力差ですね。
考え方
１．液面が低い方の液面には空気しか乗っていません。
２．液面が高い方にはこの面に高さＨの水が乗っています。
３．液面が高い方より上には両方同じ量（高さ）の空気が乗っています。
つまり
ΔＰ＝（ρH2O－ρair）ｇＨ
となるわけです。
但し、厳密には封入部の減圧（増圧？）による空気の密度変化が関係してきますが、ここでは、ρair≒０（無視少）として解くしか無さそうです。

＞比重０.８２５の油を封入したマノメータを用いると．．．
前述した考え方の空気を「比重０.８２５の油」として考えれば自ずと答えは見えてくるでしょう。
アドバイス
液体の場合、圧力による密度差は０としても構わないでしょう。

補足

有り難うございました。

ところで、追加でこのような文面が出されました。
「流量係数αが０.９２のとき、水の流量を求めよ」
この流量係数とはどのように使えば良いのでしょうか？