浮き上がる気泡の体積・形状変化

質問

1.お風呂の中でおならをしたとします。おならの気泡は水圧の関係で浮き上がっていくうちに体積が大きくなりますか？

2.もしそうだとすれば1ｍ毎にどれくらい体積が変化していきますか？（気体の種類も関係するのでしょうか。一応純粋なメタンガスということでお願いします。）

3.形はどのようなものでしょうか。完全な球ではないと思いますが、その形も上昇するにつれて変化していくものでしょうか？

4.もし、水深五百メートルの海底から湧き上がった気泡でも同じようになりますか？その場合、スイカくらいの大きさの気泡は海面ではどのくらいになるものなのでしょうか？

以上、お詳しい方、何卒よろしくお願いいたします。

回答No.2

noname#160321 · ベストアンサー

１.
大きくなります。
２.
水柱10ｍで一気圧なので水面下10ｍで体積は1/2になっています。
３.
少しムツカシイですが多分つぶれた球状でしょう。
４.
水面下500ｍでは気圧が51気圧なので、水面では体積は51倍になります。三乗根が分ら無いけど、直径に直すと幾らぐらいかなー。

補足

doc_sundayさん。各項目にご回答いただきありがとうございました。徐々に光が見えてきました。

debukuroさんのご指摘にもあるように、ガスが海水に溶け込むことも考慮しないといけないことに気づきました。
かなり深い場所から浮き上がってくる場合は、もしかすると気泡としての形は完全になくなってしまうかもしれませんね。
そこのところはいかがでしょうか？
溶け込む分と体積が増える分。そこらへんの関係はどのように考えればよろしいでしょうか。

回答No.1

debukuro

圧力変化だけを考えるのなら圧力と体積の関係は
水中で圧力Pの気体の海面での体積は
P/1023に比例します
変化する間に液化しない場合は気体の種類に関係なく成り立ちます