気体の圧力と体積について

質問

社内教育で蒸気釜の取り扱いについての説明をします。

そのときに、実際に釜に入っている蒸気が釜の亀裂等で万が一吹き出したときに常圧でどれくらいの体積分に相当するかということを話しをしたいと思っていますが、なかなか昔の計算式等を思い出せる年齢でもなく困っております。

例えば釜のジャケット（蒸気部）の体積が1立米だとしてその中に0.1Mpa、0.2Mpa、0.3Mpaの圧力で蒸気が入っているときに、常圧に開放した場合何倍に膨れ上がるのか教えていただけないでしょうか。

回答No.1

rnakamra · ベストアンサー

この圧力が絶対圧であるかゲージ圧であるかによって答えが変わります。

絶対圧が(x/10)MPaである場合は常圧下では体積はx倍になります。
ゲージ圧が(x/10)MPaである場合は常圧下では体積は(x+1)倍になります。

体積と絶対圧は反比例しますので常圧の2倍の圧力の気体を常圧にすると体積は2倍になるのです。

追記：
圧力を示すMPaは10^6倍を意味する接頭辞M(メガ)と圧力の単位Pa(パスカル)を組み合わせたものです。Paは人名から名づけられた単位であるためその頭文字は必ず大文字となります。

補足

早速の返答ありがとうございます。

圧力は絶対圧力ではなくゲージ圧力です。
ということは例えば0.1MPaの場合(1/10)MPaとなり、(1+1)倍＝2倍ということでよろしいでしょうか。

MPaの単位表記の件ありがとうございます。

回答No.2

rnakamra

#1のものです。

> 圧力は絶対圧力ではなくゲージ圧力です。
> ということは例えば0.1MPaの場合(1/10)MPaとなり、(1+1)倍＝2倍ということでよろしいでしょうか。

それでOK。
#1では書いていませんが、温度が変わらないということと凝集(結露)しないという条件のもとでの話になります。

お礼

助かりました。どうもありがとうございました。