10mの長~いストローでジュースが飲めますか?はい!!理論上は。

ストローで液体を吸い上げることができる最大の長さは、理論上は大気圧によって決まります。
地球の海面近くの大気圧は約101.3キロパスカル(kPa)で、これは約10.3メートルの水柱圧に相当します。
理論上、最も吸い上げることができる水(または水の密度に近い液体)の高さは約10メートルです。
しかし、これは理想的な条件下での数値なので、実際にはさまざまな要因が影響します。

ストロー
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では、大気圧について、考えてみましょう。


ストローでジュースを吸うとき、実は大気圧が大きな役割を果たしています。
ストローを口にくわえて吸うとき、ストローの中の空気を吸い出し、その中の空間を少し空っぽにします。
外の空気はまわりのものに圧力をかけているのですが、このときストローの内部は外より圧力が低くなっています。外の大気圧が高いため、その圧力がジュースを押し上げてストローの中を通して口まで運んでくれるのです。

ここで大切なのは、大気圧は地球上のどこにでもある、見えない力です。
この力は、私たちの周りの空気が持っている重さによって生まれます。地表に近いところほど空気は密で、その分、大気圧も高くなります。

大気

ただし、ストローが非常に長くなると、ジュースを吸い上げるのが難しくなります。
それは、ストローが長いほど、その中をジュースが移動しなければならない距離が長くなり、必要な吸引力が増えるからです。

また、大気圧がジュースを押し上げる力にも限界があり、理論的には約10メートルの高さまで液体を吸い上げることができるとされています。しかし、実際にはもっと短い距離で努力が必要になるでしょう。これは、ストローの長さが増すほど、空気を吸い出して内部の圧力を下げ続けるのが難しくなるからです。

大気

さまざまな要因が影響

吸引力

人間が生成できる吸引力は限られているため、実際には10メートルもの高さの液体を吸い上げることは不可能です。通常、人間が快適に吸い上げることができるストローの長さははるかに短いです。

ストローの内径

ストローの内径が狭いほど、液体を吸い上げる際の抵抗が大きくなります。そのため、内径が広いストローの方が、より長い距離の液体を吸い上げることができます。

空気の漏れ

ストローの接続部分からの空気の漏れも、吸い上げることができる長さに影響します。完全に気密なシステムでなければ、空気が混入しやすくなり、効率が大幅に低下します。

液体の粘度

水よりも粘度が高い液体は、より多くの力を必要とし、吸い上げることができる高さが低くなります。

大気圧のおかげで、私たちはストローを使ってジュースを楽しむことができますが、この見えない力には限界があるということを覚えておくといいでしょう。

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