2009/2/10初版、2009/2/10修正01
| 「圧力｣とは分子運動ではどういう状態かをここでは解説してみます。 |
| 図１、２、３は通常｢静圧｣と呼ばれる圧力表示パターンになり、 |
| 図４は「静圧」「動圧」「全圧」の概念をまとめてみました。 |
| (この記事は【気体分子運動 圧力その１】と連続しています。） |
図１
| 「分子密度」が小さい時の｢温度」(分子速度） の違いによる、圧力の変化。 |
| 「温度が高く」なると「分子の速度も速く」なりますが、壁に衝突する分子の数が少ないために ｢圧力」は低く、分子速度が速くなっても「圧力」はあまり上昇しません。 |
| 「分子速度」が「温度｣そのものであることは 【気体分子運動 温度】をご覧下さい。 |
図２
| 「分子密度」が大きい時の｢温度」(分子速度） の違いによる、圧力の変化。 |
| 壁に衝突する分子数(衝突回数)が増えるので、図１の密度の小さい時に比べ同じ｢温度」(分子速度）での「圧力」は高くなります。 |
| 注：全図に共通して、分子速度の速い時は、容器の温度も高いので容器の色を赤に変化させて表現しています。 |
図３
| 「質量の大きい分子」の｢温度」(分子速度）の 違いによる、圧力の変化。 (図１の「質量の小さい分子」と同密度なので 「圧力計」を比較しながら見て下さい。） |
| ｢分子速度」は同じでも「運動量｣(力積)が違うので、質量の大きい分子は壁に衝突する「衝撃力｣も大きく、図１と比べ「圧力」は高くなります。 |
| 注：図では「質量｣の違いを、分子球の「大きさ」で表現しています。「分子量｣が「温度の違い」にならないことは【気体分子運動 温度その2】をご覧下さい。 |
図４
| ここで仮に、容器内で気体の「一方向の流れ」 つまり「動圧｣が発生したとし、その流れを 特定エリアの概念を使って赤球で表してみると図の様になります。 |
| この場合、圧力計の表示は「低い圧力」表示が「静圧｣、｢高い圧力」表示が「全圧」になり、 ｢全圧｣から｢静圧｣を引くと｢動圧｣になります。 |
| 注：動圧が発生しても静圧に変化はないので｢温度」(分子速度）は変化しません。【静圧と動圧】も参考にして下さい。 |
| 以上のことから圧力の変化は、気体分子運動において |
| 気体分子の「速度」「密度」「質量」の３要素の組み合わせ |
| というパターンであることが解ります。 |
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| この記事は以前に投稿した【気体分子運動】書庫の中の記事を、順次内容を修正、 加筆して「仕上げ｣ながら再投稿しています。 前回分のこの記事には暖かい励ましやご意見のコメントを頂きありがとうございました。 |
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