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熱力学Ⅰ
4 月 20 日
1．ゲージ圧 Pgage と絶対圧 Pabs 及び大気圧 Patm の関係を表す式を示せ．
ゲージ圧は絶対圧と大気圧の差であるから
Pgage  Pabs  Patm
２．あるタンクに取り付けられた圧力計は，大気圧が 94kPa の場所で 500kPa を示した．タンクの
絶対圧を求めよ．
1 番の式から
Pabs  Pgabe  Patm  500  94  594kPa
３．鉛直におかれた摩擦のないピストンシリンダ装置に気体が入っている．このピストンの質量は
4kg で，断面積は 35cm 2 である．ピストン上には圧縮されたばねが取り付けられ，ピストンを 60 N
の力で押している．大気圧を 95kPa とするとき，シリンダ以内の圧力はいくらになるか．
気体を押す力 F ＝バネによる力＋ピストンを地球が引く力
であるから
F  60  mg  60  4  9.8  99.2 N
60 N
m  4kg
圧力はこの力によるものと大気圧の和になるから
P  F / A  Patm 
99.2
 10 3  95  123.3 kPa
4
35  10
４．あるガラス管が図に示すように水道管に取り付けられている．ガラス管の底の水圧が 115kPa で，
大気圧 92kPa とすると，水はガラス管の中をどれだけの高さまであがるか．
ガラス管の底の部分の圧力を P とする
またガラス管内の水柱の高さを z とすると
P
ガラス管底の圧力＝水柱による圧力＋大気圧
であるから
P  gz  Patm
これから
P
P  Patm
115  92
 2.35 m

1000  9.8  10 3
g
分母の 10 3 は分子が kPa であるため，それにあわせていることに注意
？

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