教えてください。

質問

教えてください。
６０リットルの容器があります。中には既にN2ガスが大気圧まで充填されており、そこに追加してN2ガスを0.2MPaまで注入したとします。
追加で必要なN2ガスは何リットルでしょうか。
質問が判りにくいかも知れませんが宜しくお願いします。

回答No.1

magicalpass · ベストアンサー

大気圧を1000hPaとすると0.1MPa
0.2MPaにするには圧力が２倍だから、今と同量のN2ガスを追加すれば良いだけです。
（大気圧を1013hPaで端数まで計算しろとかいう問題ならごめんなさい）

気体の圧力は温度が一定なら同一体積中の気体分子の量に比例します。
気体分子の量はすなわち、気体の質量で表されますが、圧力が一定なら体積に置き換えることもできます。

現在の圧力をP0、目的の圧力をP1、現在のN2ガスの質量をm0、追加のN2ガスの質量をmとすると

　p1/p0 = (m0+m)/m0

の関係となります。
　N2ガスの圧力が一定なら、現在の体積をv0、追加の体積をvとすると

　m/m0 = v/v0

だから

　p1/p0 = (v0+v)/v0

と置き換えられます

　p0が大気圧、p1が0.2MPa、v0が60リットルなので、計算すればvの値が求まります。

お礼

とても丁寧にご回答頂きありがとうございました。
大変判り易かったです。
どうもありがとうございました。

回答No.2

sanori

こんにちは。

大気圧　≒　１０００ｈＰａ　＝　１００ｋＰａ　＝　０．１ＭＰａ

仮に
「0.2MPaまで注入した」が「容器内の圧力が０．２ＭＰａになるまで注入」を意味し、
「追加で必要なN2ガスは何リットル」が大気圧のときの体積を意味するのであれば、
０．１ＭＰａ　＋　□　＝　０．２ＭＰａ
という式になり、
の　□　の中身（必要Ｎ2の分圧）は、０．１ＭＰａ　ですね。
これは大気圧（０．１ＭＰａ）と同じですから、必要Ｎ2量は６０リットルです。

お礼

ご回答頂きありがとうございました。
大変理解できました。