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解決済みの質問

ペットボトルの耐圧と空気の量

お世話になります。

ペットボトルに空気を圧縮して入れようと思っております。
使用するペットボトルは炭酸飲料用のペットボトルです。

いろいろと調べてみると、ペットボトルの耐圧は6~7気圧くらいにとどめるのが、無難だと言う事が分かりました。

1.5Lのペットボトルに、試しに自転車の小さな空気入れで入れてみたところ、約6グラムの空気が入りました。
体積にすると約4.6Lほどです。

4.6Lはペットボトルの体積の約3倍なので、これは3気圧と考えて良いのでしょうか?
あまりこの分野には詳しくないので、単純にこのように考えて良いのか分からないのですが、詳しい方からの回答をお待ちしております。

5.0GVの強炭酸のコーラは、体積の5倍の二酸化炭素が溶け込んでいるみたいなので、それを考えると1.5Lのペットボトルに約4.5Lは3GVなので、まだまだ余裕はあるのかなぁとも思いましたが、液体に溶けている場合と、そのまま気体のままの場合とではまた違うような気もしますし。。。

アドバイスお願い致します。

投稿日時 - 2018-09-05 14:29:29

QNo.9534295

困ってます

質問者が選んだベストアンサー

圧力をp、体積をvとします。最初の状態のそれぞれをp1, v1、後の状態のをp2, v2とすると、同じ温度だとp1*v1=p2*v2です。1気圧で4.6Lの空気を1.5にすると、おっしゃるように大体3倍になるので、3気圧と考えて良いと思います。液体に気体が溶けるときと、気体のままの場合では、全く異なります。気体が液体に溶けるときは、溶解度が問題になるので、そのデータが必要になります。

投稿日時 - 2018-09-05 21:51:38

お礼

的確なご回答ありがとうございます。

2気圧になれば体積は2分の1、3気圧になれば体積は3分の1となるので、やはり3気圧と考えて良いのですね。

ただ6~7気圧以上にも耐えられるペットボトルでも、3気圧分の空気を入れるだけでも結構パンパンになってしまうので、本当に6気圧分の空気を入れても大丈夫なのか疑問に思ってしまいます。

例えば1.5Lのペットボトルに、3気圧分(4.5L)の二酸化炭素が入っている炭酸水が1.5Lあるとして、3気圧分の気体が液体に溶けている場合のペットボトルを押す圧力と、3気圧分の気体のみを押し込んだ場合(液体は無し)のペットボトルを押す圧力は、おおよそ等しいと考えれるのでしょうか?

気体の体積が同じでも、液体に溶けている場合と気体のみの場合で、ペットボトルを押す力が異なるのか分かるでしょうか。

引き続きアドバイスを頂ければ助かります。
よろしくお願い致します。

投稿日時 - 2018-09-05 22:14:57

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回答(2)

ANo.1

1リットルの空気質量は1.2g(1立方メートルでは1.2kg)で計算できると思うのですが。
http://www.hat.hi-ho.ne.jp/moch/science/nlab/nlab_05.htm

投稿日時 - 2018-09-05 16:03:03

お礼

ご回答ありがとうございます。

回答して頂いた内容についてですが、質問の回答とは違う気がするのですが、もし質問に対しての適切な回答であれば、もう少し補足して回答を頂ければ助かります。

質問の要点は、1.5Lのペットボトルに約4.6Lの空気を入れたら、3気圧として考えても良いのか? と言う事です。

投稿日時 - 2018-09-05 21:42:36

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