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濃度計算について
1.水量の単位
水1gとは、「 縦10cm・横10cm・高さ10cm 」の容器1杯分で、
これを別の単位で表現すると以下の様になります。
「1g=1000cm3=1000t=1000ml=1000g=1s」
2.容器の大きさと水量
縦10cm・横10cm・高さ10cm の容器1杯分が「1g」でした。
これより、容器に含まれる水量の計算式は以下の様になります。
「容器の水量(g)= 縦(cm)× 横(cm)× 高さ(p)÷ 1000」
注) 縦・横・高さの数値に容器の厚みは含みません。
この計算式を基にして、具体的な例をあげながら、
容器の大きさと水量の関係について表に示します。
容器の大きさと水量の目安
30p水槽 = 縦 20cm ・ 横 30cm ・ 高さ25cm の場合 = 15リットル
45p水槽 = 縦 30cm ・ 横 45cm ・ 高さ30cm の場合 ≒ 41リットル
60p水槽 = 縦 30cm ・ 横 60cm ・ 高さ35cm の場合 = 63リットル
90p水槽 = 縦 45cm ・ 横 90cm ・ 高さ45cm の場合 ≒ 182リットル
120p水槽 = 縦 45cm ・ 横120cm ・ 高さ45cm の場合 = 243リットル
タタキ池 = 縦160cm ・ 横160cm ・ 高さ20cm の場合 = 512リットル
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3.塩分濃度の正確な計算法
塩分濃度を求める為の計算式は、以下の通りです。
「塩分濃度(%)= 塩の質量(g)÷ 塩水の質量(g)×100」
塩分濃度は「水中の塩の濃度」、塩の質量は「水中に入れる塩の質量」、
塩水の質量は「塩の質量と塩を入れる水の質量を足したもの」です。
上記の式では、塩分濃度(%)を求めたい場合は簡単ですが、
塩の質量を求めたい場合は、紙が必要となり手間がかかります。
これは、塩の質量が判っていないと塩水の質量が判らない為です。
したがって、一般には下記の簡易計算法を利用する事が多いと言えます。
注)前ページのプログラムでは、正確な計算法を採用しています。
4.塩分濃度の簡易計算法
塩分濃度を求める為の計算式は、以下の通りです。
「塩分濃度(%)= 塩の質量(g)÷ 水の質量(g)×100」
塩分濃度は「水中の塩の濃度」、塩の質量は「水中に入れる塩の質量」、
水の質量は「塩を入れる水の質量」です。
見て分かるように、「塩水の質量(g)」を「水の質量(g)」に変えたもので、
希望の塩分濃度と塩を入れる水の質量が判っていれば、必要は塩の質量が求まります。
これは、塩の質量が水の質量に比べてあまりに少ない場合、
塩水の質量を水の質量に変えても、正確に近い値を得られる為です。
ただこの場合、塩の濃度を数%とする場合なら、ズレはあまり生じませんが、
塩の濃度を数十%とした場合は、ズレは大きくなってしまうので注意が必要です。
5.正確な計算法と簡易計算法の塩分濃度のズレ
例えば、塩10gを水1g(1000g)に加えた場合の濃度を、正確な計算法で計算すると、
塩分濃度 = 塩の質量(10g)÷ 塩水の質量(10+1000g)×100 ≒ 0.990099
という値になります。
これを簡易計算法で計算すると、
塩分濃度 = 塩の質量(10g)÷ 水の質量(1000g)×100 = 1
という値になり、結果はほとんど変わりません。
しかし、例えば塩500gを水1g(1000g)に加えた場合の濃度を、正確な計算法で計算すると、
塩分濃度 = 塩の質量(500g)÷ 塩水の質量(500+1000g)×100 ≒ 33.333333
という値になります。
これを簡易計算法で計算すると、
塩分濃度 = 塩の質量(500g)÷ 水の質量(1000g)×100 = 50
という値になり、結果は大きく異なってしまいます。
6.簡易計算法の実際
簡易計算法の式を、「塩の質量(g)= 塩分濃度(%)× 水の質量(g)÷100」と、
変化させて、この式を基本にして、塩水のつくり方の具体例を表に示します。
1%塩水に必要な塩の質量について
水量 10g( 10000g)の場合 = 1(%)× 10000g ÷100 ≒ 100(g)
水量100g(100000g)の場合 = 1(%)× 100000g ÷100 ≒ 1000(g)
水量250g(250000g)の場合 = 1(%)× 250000g ÷100 ≒ 2500(g)
2%塩水に必要な塩の質量について
水量 10g( 10000g)の場合 = 2(%)× 10000g ÷100 ≒ 200(g)
水量100g(100000g)の場合 = 2(%)× 100000g ÷100 ≒ 2000(g)
水量250g(250000g)の場合 = 2(%)× 250000g ÷100 ≒ 5000(g)
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