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3種類のガス比重を計算してみた!

ガス

「比重」とは、標準物質(水もしくは空気)と他の物質の密度を比較した数値です。これを計算することでその物質が標準となる物質よりどれくらい重いかが分かります。ここでは、都市ガスに多く含まれる「メタン」とプロパンガスに含まれる「プロパン」と「ブタン」の比重について計算をしてみます。
⇒都市ガスとプロパンガスでガスコンロを間違えると大きな危険が!

都市ガスとプロパンガスの比重の違い

プロパンガス

比重は、一定の温度に対して、標準物質(水もしくは空気)と他の物質の密度を比較した数値です。そのため、比重を算出することで、水に浮くか、それとも沈むのかが判明します。

水の比重は1なので、それより低い比重の灯油(0,780.84)は水に浮きますし、それよりも高い比重の鉄(7.87)は水に沈むことになります。

ガスなどの気体の場合は、空気の比重1を基準にして、浮きやすい気体なのか、それとも沈みやすい気体なのかが判明します。

例えばヘリウムガスの比重は0.138のため、ヘリウムガスを入れた風船や気球は、空の高いところに向かって浮いていくことになります。

固体の比重の計算式

固体や液体の比重は、こちらの計算式にて算出されます。

固体や液体の比重=物質密度/4℃の水の密度

そして気体の比重は、この計算式で算出します。

気体の比重=物質密度/気温0℃の空気の密度

この計算式にて算出した結果、プロパンの比重は1.56となり、メタンは0.55となります。

そのため、プロパンは空気中の下方(床付近)に沈み、メタンは空気中の上方(天井付近)に浮きます。

メタンの比重

メタン

都市ガスの主な成分であるメタンは、高い引火性を持つ可燃性ガスです。無色・無臭で、水に溶けにくい特徴があります。

主に天然ガスに多く含まれますが、その他にも、石油ガスや石油分解ガスからも抽出されます。

比重は0.55と空気よりも軽く、およそ700℃より分解が始まり、分解後はアセチレンやエチレンを生成させます。

メタンの注意事項

メタンの入った容器は、直射日光を避けた換気の良い乾燥した場所で、室温40℃以下を保った状態で保管するようにします。

メタンが入った容器は、必ず転倒しないように固定し、ガス漏れ事故が起こった場合の処置方法を事前に決めておきます。もしも火災が起きてしまったら、安全な距離をおきながら、容器に水をかけて冷やすようにして対処します。
⇒液化天然ガスLNGとは?

プロパンの比重

プロパンガスボンベ

LPガスの主な成分であるプロパンは、毒性のない無色・無臭の可燃性ガスです。比重は1.56と空気よりも重く、若干水に溶ける性質があります。

空気の足りない状態で燃えた場合、一酸化炭素を発生させるため、換気のよくない場所では一酸化炭素中毒を起こす可能性があります。

プロパンの注意事項

プロパンの入った容器は慎重に扱い、静かにバルブの開け閉めをするよう、注意します。プロパンが入った容器は、大気圧より圧力が下回らないように、必ず圧力を若干残した状態で使用をやめるようにします。

仮に火災が起きてしまった場合、周囲で燃えている火を消してから、可能な限り風上から水をかけて冷やして対処します。

たとえ火が消えた後でも、容器からガス漏れがあった場合には、再び燃えだすこともあるので、くれぐれも油断は禁物です。 

ブタンの比重

ブタン

LPガスにプロパンとともに含まれる、無色・無臭の可燃性ガスです。

比重は2.07で空気よりも重く、空気中の酸素と混ざった場合、爆発性のガスとなる危険性があります。

ブタンの注意事項

ブタンの入った容器の保管は、直射日光の当たらない風通しの良い乾燥した場所で、必ず40℃以下をキープした状態で行います。

ブタンが入った容器は、万が一にも転倒しないように、確実に固定します。酸素やハロゲンなどの酸化剤や可燃物から離した場所で使い、保管します。

ガス漏れ事故があった場合を想定して、どのように処理するかを決めておき、もしも火災が起きてしまった際には、必ず安全な距離をとって、水をかけて容器を冷却させます。

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