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水銀柱による圧力と大気圧の関係の実験についてです。

pap********さん

2017/12/2702:00:29

水銀柱による圧力と大気圧の関係の実験についてです。

管の断面積をS、水銀柱が水銀面に及ぼす圧力をp、水銀の密度を1.36×10^4(kg/m^3)、重力加速度を9.81とすると、
p=力/面積
=水銀柱による重力/S
=水銀柱の質量×重力加速度/S
=(体積×密度)×重力加速度/S...①
=(S×0.760×1.36×10^4)×9.81/S
=1.01×10^5(N/m^2)
=1.01×10^5(Pa)
水銀柱の高さhは水銀面に加えられる気体の圧力に比例して変わるため、水銀柱の高さhのときの圧力は...②
p(Pa)=(1.01×10^5)×h(mm)/760(mm)

(1)
①を単位で計算しても、
(m^2・m・kg/m^3・m/s^2)/s
=m・kg/S^3
となり、
N/m^2
となりませんがどのように考えればよいですか?
(2)
当時pを求めるときはまだ大気圧の値が分かっていなかったのですか?
この実験は大気圧の値を求めるために行ったのですか?
(3)
②の説明ではなんとなく比例関係かなという感じですが、この説明だけで、比例関係ということは説明されていますか?
(4)
水銀柱の上部の真空部分に水銀の蒸気があるそうですが、無視してよいのですか?
(5)
一応確認ですが、この実験は管の中の水銀と外の大気圧がつりあうのですよね?
写真の矢印の意味は何ですか?

よろしくお願いします。

水銀柱,大気圧,S×0.760×1.36×10,重力加速度,圧力,面積

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cup********さん

2017/12/2705:16:31

とりあえず(1)の間違いは

>(m^2・m・kg/m^3・m/s^2)/s

最後はsではなく面積なのでm^2です。

  • cup********さん

    2017/12/2707:04:42

    (2)
    760mmHgが1気圧になりますが、別に水銀柱の高さをいくつにしても(圧力[Pa])/(水銀柱の高さ[mm])は同じ値になります。

    (3)
    高さをh[m]とすると
    >=(S×0.760×1.36×10^4)×9.81/S
    =133416×h[m]

    となるので、pはhに比例します。

    (4)
    水銀の20℃での飽和蒸気圧は0.16Pa(0.0012mmHg)なので無視できます。

    (5)
    つり合います。

    矢印は水銀柱の圧力と大気圧を示しています。

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