水素を封じ込めるボトルを考えよう

ステンレスよりアルミニウムならば軽くて女性でも持てると思われ。

500mLの液体が入るアルミボトルの重さを計算!

🔍 設定条件

  • ボトルの形状:円筒形(直径7cm、高さ15cmを想定)
  • アルミの密度:2.7 g/cm³
  • アルミの厚さ:0.5mm(0.05cm)~ 1mm(0.1cm)の範囲で計算

🔢 1. ボトルのアルミ部分の体積を求める

ボトルの内側半径 r₁ = 3.5cm、外側半径 r₂ = r₁ + 厚さ
ボトルの側面の体積(円筒の側面部分) V側面=2πr1htV_{\text{側面}} = 2π r₁ h t

ボトルの底とフタの体積(2つの円) V底+フタ=2πr12tV_{\text{底+フタ}} = 2π r₁^2 t

合計すると、 Vtotal=2πr1ht+2πr12tV_{\text{total}} = 2π r₁ h t + 2π r₁^2 t


🧮 2. 具体的な計算

アルミの厚さ0.5mm(0.05cm)

V=2×3.14×3.5×15×0.05+2×3.14×3.52×0.05V = 2 × 3.14 × 3.5 × 15 × 0.05 + 2 × 3.14 × 3.5^2 × 0.05 =16.5+3.85= 16.5 + 3.85 =20.35 cm3= 20.35 \text{ cm}^3

アルミの重量 20.35×2.7=54.95 g≈55g


アルミの厚さ1mm(0.1cm)

V=2×3.14×3.5×15×0.1+2×3.14×3.52×0.1V = 2 × 3.14 × 3.5 × 15 × 0.1 + 2 × 3.14 × 3.5^2 × 0.1 =33+7.7= 33 + 7.7 =40.7 cm3= 40.7 \text{ cm}^3

アルミの重量 40.7×2.7=109.89 g≈110g


💡 結論

500mLの液体が入るアルミボトルの重さ(液体を含まない)は:
厚さ0.5mm → 約55g
厚さ1mm → 約110g

水素水500mL(約500g)を入れると…
ボトル込みで約555g(0.5mm)
ボトル込みで約610g(1mm)

ほんまかどうかは別として、こんなアホな計算は大好きです。

じゃ、ガラス瓶厚さ5cmでいってみよう。2cm程度じゃあ水素君に透過されるかもしれないので。

 

厚さ5cmのガラスボトルの重量計算

前提条件

  • 内側半径: r1=3.5r_1 = 3.5 cm
  • 高さ: h=15h = 15 cm
  • 厚さ: t=5t = 5 cm
  • 外側半径: r2=r1+t=3.5+5=8.5r_2 = r_1 + t = 3.5 + 5 = 8.5 cm
  • ガラスの密度: ρ=2.5\rho = 2.5 g/cm³

1. 側面部分のガラスの体積

円筒の体積は V=πr2hV = \pi r^2 h で求められるため、
外側の円筒と内側の円筒の体積の差分を計算します。 V側面=π(r22−r12)hV_{\text{側面}} = \pi (r_2^2 – r_1^2) h =π(8.52−3.52)×15= \pi (8.5^2 – 3.5^2) \times 15 =3.14×(72.25−12.25)×15= 3.14 \times (72.25 – 12.25) \times 15 =3.14×60×15= 3.14 \times 60 \times 15 =2826 cm3= 2826 \text{ cm}^3


2. 底とフタ部分のガラスの体積

底とフタは、厚さ tt を持つ円の層なので、以下の式で求めます。 V底+フタ=2×π(r22−r12)tV_{\text{底+フタ}} = 2 \times \pi (r_2^2 – r_1^2) t =2×3.14×(72.25−12.25)×5= 2 \times 3.14 \times (72.25 – 12.25) \times 5 =2×3.14×60×5= 2 \times 3.14 \times 60 \times 5 =1884 cm3= 1884 \text{ cm}^3


3. 総ガラス体積

V総=V側面+V底+フタV_{\text{総}} = V_{\text{側面}} + V_{\text{底+フタ}} =2826+1884= 2826 + 1884 =4710 cm3= 4710 \text{ cm}^3


4. ガラスの重量

W=V総×ρW = V_{\text{総}} \times \rho =4710×2.5= 4710 \times 2.5 =11777.5 g≈11.8 kg= 11777.5 \text{ g} \approx 11.8 \text{ kg}


結論

厚さ5cmのガラスボトルの重量は約11.8kgになります!
かなり重いので、実用性は低そうですね。

関連記事

  1. ☕コーヒーは体にいい?悪い?

  2. OTC類似薬は保険から外します、だそうです

  3. TVでやってた抗肥満薬にアラート

  4. 塩素ガスで空間除菌?

  5. 保険証は薬局でも必要なの?

  6. 忘れてはならない「薬害」

PAGE TOP