Q & A: 空気の重さ

これにはいくつかの方法があります。
1)(最も簡単な方法)–本で調べる。 私の持っている CRC Handbook of Chemistry and Physics では、20℃、水銀760mm(1気圧)の乾燥空気の密度は、1.204ミリグラム/立方センチメートルと出ています。 ポンドや立方フィートへの換算はお任せします。 空気の密度は、圧力と湿度に依存する。
2)秤で重さを量ることができる。 しかし、これには大変な注意が必要です 容器(ボールや風船)に空気を入れて秤に乗せると、ボールの重さに空気の重さを加えたものから、膨らんだボールによって変位する空気の体積(これが浮力です)の重さを*マイナス*して測定することになります。 風船にヘリウムを入れると、ヘリウムと風船の重さの合計から浮力を引いた値がマイナスになることがあるので、浮力はかなり顕著に表れます。
同じ重さの金属製の容器を2つ用意します(天秤で確認し、同じ重さでない場合は片方に小さな重りをつけてもよい)。 片方の容器に空気を入れ、もう片方を真空にした状態で、天秤でその重量差を測ることができます(これも、片側に重りを加えてバランスをとります)。 しかし、その場合、厄介なのは、一方の容器を真空にすることです。
(真空パックのナッツ缶の重さを測った後、蓋を少し開けて中に空気を入れて重さを測るといいかもしれません。 缶を満杯にするために注ぐ水の量を見れば、空気量がわかると思います。 それから、ナッツはもったいないから早く乾かしてね。 最初の真空度はかなり高いのではないでしょうか。 / mbw)
別の方法としては、一方の容器に2気圧分の加圧空気を入れ、もう一方の容器に1気圧分の空気を入れれば、重量差は思い通りになります。
風船に戻ることもできます。空気とヘリウムで風船を膨らませ、重さの差を求めます(ただし、ヘリウム風船を秤に縛り付ける必要があります)。
容器がピストン式で出し入れできる特殊なものであれば(ネジ式でもできるかもしれません)、2立方フィートの容器に1気圧の空気を入れて重さを量り、次に中の空気を1立方フィートまで絞り込んで重さを量ればいいのです。 容器と中の空気の重さは同じですが、浮力の差は1立方フィートの空気の重さになります。
他に方法はないのでしょうか?
トム・J・

(2007/10/22掲載)

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