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    気体をシリンダー内へ閉じこめるようにして、一端を閉じ他端にピストンを設けてやる。 そこでピストンに力を加えて気体の体積を圧縮した後、その力を取り除いてやると気体の体積は完全にもとに戻る。
これを気体の体積弾性といい、圧縮に対する弾性を示している。気体の体積弾性は気体分子がピストンやシリンダーの壁に衝突することによって生じるエネルギーの増加に起因している。
この増加は気体の体積を圧縮することにより、閉じたシリンダー底面と向かい合ったピストン面の距離が短くなることで生じる気体分子が壁に衝突する頻度(1秒間当たりの衝突回数)の変化に依存している。
但し気体の体積が完全にもとに戻ると言ったが、ピストンの重量やシリンダーとの摩擦は考慮しないものとする。
このエネルギー増加分と体積変化分(圧縮)の関係が気体の応力、 それと体積ひずみの関係が体積弾性率である。このように気体の弾性力には分子の速度が関与しており、この平均速度は分子間の衝突頻度に依存し、 その衝突により生じたエネルギーもまた弾性力に関係している。
 穏やかな気体中で板を広い面と垂直方向に一定速度で動かしたとする。その面には速度に比例した抵抗力が作用し、これを気体の粘性力という。 板が静止している場合、その両面に分子が衝突する頻度は平均において等ししいため、両面は気体から等しい圧力で押され板に正味の力は作用しない。 板を動かした場合、両面には気体分子の速度に板の速度が加わって気体分子が衝突する側と逆に板の速度を差し引いた速度で衝突する側に分かれるため板に力が作用し、 これが粘性力の原因である。こんどは、気体が穏やかでなく流れている場合を考える。
一般的に流体には速度勾配(速度が一様でない)が存在する。この場合、高速から低速部分(流れに対して法線方向)に運動量の輸送が行われ、 これが流体内部の粘性力となって現れる。流れの法線方向には速度勾配が存在しないので、正味の力も作用しないように思えるが、抵抗力(運動量)は0にならないのである。 これは、速度勾配により高速から低速部分へ単位時間あたりに移動する気体分子の数と逆に低速から高速部分へ移動する気体分子の数に差が生じることが原因である。 これは温度に依存し高温になるほど運動量が大きくなり速度勾配がそれに従うのである。
[参考文献]
  1. レオロジー入門 6章 弾性と粘性   工業調査会=発行