サイフォン現象と 液体の比重との 関係

質問

水のサイフォン現象は　高さ10ｍ程度までということは
ネットなどで調べると書いているのですが
比重と　高さは　関係するのでしょうか
単純に比率で考えても差し支えないのでしょうか
水は比重1.0 g/cm3で　比重2.0 g/cm3の液体なら
5ｍ程度までということと認識して良いのかがわかりません

比重2.0 g/cm3の液体での　サイフォン現象が起こせる
限界高さは何ｍまででしょうか
教えて頂きたいのですが　よろしくお願い申し上げます。

回答No.1

mmmma · ベストアンサー

大体、そういう認識でいいのですが、１つだけ、違う要素が入ります。

まずは、質問者様のおっしゃっていることの解説なのですが、トリチェリの真空ってご存知でしょうか？

片方を閉じた１ｍ位のガラス管を水銀で満たし、その口の部分を水銀を満たした桶に突っ込んで立てると、水銀柱が桶の水銀面から７６０ｍｍのところまで下がる、というものです。

桶の水銀面には大気圧がかかっていますから、ガラス管の中でも、桶の水銀面と同じ高さのところには同じ圧力がかかっていて、釣り合っている必要があります。
大気圧は約1kgf/cm2ですから、760mmの水銀が上から乗ると圧力が釣り合うのです。

もう少しイメージしやすくすると、１ｃｍ角の片方を閉じた管に水を満たし、上記と同じようにすると、大気圧1kgf/cm2と釣り合うには1cm2あたり、1kg（10000g）の水が乗っかればいいわけで、水の比重を1g/cm3とすれば、10000cm（10m）の高さになります。
これが、水なら高さ10mまでという理由です。
10m以上は大気圧だけでは押し上げられないということです。

ということで、おっしゃるように比重が2g/cm3なら5mまでということになります。

ですが、ここに1つ、違う要素が入ります。
それは、その液体の蒸気圧と温度です。

気圧がさがると、水の沸点が下がりますよね。
沸騰は周りの圧力と蒸気圧が等しくなる温度で起こります。
ということで、サイフォンの最後部では、圧力が下がるために液体の種類によっては沸騰してしまうケースが考えられます。
こうなると、液の連続性が途切れるので、サイフォンは働きません。

お礼

回答、助言　ありがとうございました

回答No.2

ORUKA1951

＞水のサイフォン現象は　高さ10ｍ程度までということは、ネットなどで調べると書いているのですが

　そこまで調べて、なぜ理由が分からないのでしょう。

　水銀でしたら、760mm以下でないとサイホンになりません。

　水をその高さに押し上げているのはなんでしょう。真空中ではサイホンは働きません。

お礼

ありがとうございます。