水で満たされた密閉容器を加熱すると、容器内の圧力が変化する
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まず、容器の強度は無限大で変形しないという仮定を立てます。この前提のもとで、水で満たされた密閉容器を加熱すると、容器内の圧力はどのように変化するでしょうか？
それで？圧力と温度の関係は？規則性はあるのでしょうか？過熱した蒸気のように、過熱水？
これはそういう関係じゃない。 密閉空間で、液体で満たされており、気化する空間がなく、温度と圧力の関係曲線には当てはまらない。 水は加熱されると膨張し、圧力が急速に上昇しますが、その上昇の上限を計算できるかどうかは分かりません。
この投稿は最終的にlupgによって2016年2月4日15時03分に編集されました。1. 密閉容器の体積は一定であり、容器自体が膨張しないと仮定すると、水が加熱されて変化する過程はこの限られた容積内でのみ起こり得る。2. 水の比容積は温度が上昇するにつれて増加し、圧力とは反比例の関係にある。水が絶えず熱を受けて温度が上昇すると、同じ質量の水が占める体積も増加する。しかし体積には限りがあるため、同じ体積を維持するには圧力を高めるしかなく、この法則は常に成り立っている。 3. 水が臨界状態に達すると、水と水蒸気の比容積が同じになる。 4. ポスト主の仮定は容器の強度が無限大であるというものなので、既知の水の性質からその熱膨張の法則を外挿する。すなわち、水が絶えず加熱されることで圧力は上昇し続け、最終的に無限大に達する。
5. この例の温度と圧力の関係について、等容積の原理を用いて推測することは可能か。つまり、初期状態の圧力と温度における比容積を求め、徐々に温度の上昇幅を設定しながら、各温度において初期状態と同じ比容積に対応する圧力を算出し、温度と圧力の関係を得るのである。
6. このように述べると自然法則に反することになり、水の物性がある程度まで来た時、依然として私たちがよく知っている状態であり続けるのかは不明である。酸素水素爆弾ができるかもしれない、ただの冗談に過ぎない。
5. この例の温度と圧力の関係について、等容積の原理を用いて推測することは可能か。つまり、初期状態の圧力と温度における比容積を求め、徐々に温度の上昇幅を設定しながら、各温度において初期状態と同じ比容積に対応する圧力を算出し、温度と圧力の関係を得るのである。
6. このように述べると自然法則に反することになり、水の物性がある程度まで来た時、依然として私たちがよく知っている状態であり続けるのかは不明である。酸素水素爆弾ができるかもしれない、ただの冗談に過ぎない。