解説 - 問題 11

(2) 液体を入れた容器の底にかかる圧力は、液体の重量による圧力と、液面にかかる圧力の和に等しい。したがって、容器の底にかかる圧力Pは、液体の密度を$\rho$、重力の加速度をg、容器の液位をh、液面にかかる圧力を$P_s$とすると、【5】で表される。この原理を用いて、容器の底にかかる圧力と液面にかかる圧力の差圧から液位を求める計器が圧力式液面計である。この計器を用いる際には、液体の密度が液体の【6】及び【7】に依存することに注意が必要である。
いま、液面計の差圧の測定値が1kPa上昇したときを考える。重力の加速度を$9.8m/s^2$とすると、液体が密度$1000kg/m^3$の水の場合には、液位は約【8】[mm]上昇したことになる。もし、液体が灯油の場合には、水と比べると液位の上昇は【9】なる。