はじめに
ガスの取り扱いでよく出てくる単位「ノルマルリューベ（Nm³）」。
これは標準状態（0℃、1気圧）での体積を示す単位で、体積だけでなく、重さ（質量）に換算する際にも使われます。
この記事では、
- ノルマルリューベの定義
- 温度・圧力との関係
- プロパン・ブタンのNm³あたりの質量
を初心者にもわかりやすく解説します。
ノルマルリューベ（Nm³）とは？
ノルマルリューベとは、**標準状態（0℃=273.15K、1 atm=101.325kPa）**における気体の体積のことです。
例えば、実際の温度が高かったり、圧力が違えば、同じガスでも体積が変わってきます。
温度と圧力による体積の補正式
気体の体積は、以下の式で標準状態（ノルマル）への換算が可能です： V0=V×273.15273.15+t×P101.325V_0 = V \times \frac{273.15}{273.15 + t} \times \frac{P}{101.325}V0=V×273.15+t273.15×101.325P
- V0V_0V0：ノルマルリューベ（Nm³）
- VVV：実測の体積（m³）
- ttt：摂氏温度（℃）
- PPP：圧力（kPa）
標準状態での1molあたりの体積
- 0℃、1気圧の標準状態では、1molの気体 = 22.414 L
- つまり、1m³（1000L）には 約44.615 mol の気体が含まれます
プロパンとブタンの質量換算（Nm³あたり）
気体の体積から重さ（質量）を知りたい場合は、モル数 × モル質量で計算します。
プロパン（C₃H₈）
- モル質量：44.1 g/mol
- 質量 = 44.615 mol × 44.1 g/mol ≒ 1.97 kg/Nm³
ブタン（C₄H₁₀）
- モル質量：58.12 g/mol
- 質量 = 44.615 mol × 58.12 g/mol ≒ 2.59 kg/Nm³
まとめ
| ガス種 | モル質量 (g/mol) | 1Nm³ あたりの質量（kg） |
|---|---|---|
| プロパン | 44.1 | 約 1.97 kg |
| ブタン | 58.12 | 約 2.59 kg |
- ノルマルリューベは「体積の基準化」のための単位。
- 温度・圧力によって体積が変わるため、換算式で補正が必要。
- 質量換算にはモル体積とモル質量の知識が不可欠！
おまけ：Excelなどで簡単に換算する式
コピーする編集する= 実測体積 × 273.15 / (273.15 + 温度) × (圧力 / 101.325)
この式を使えば、どんな温度・圧力条件でも簡単にNm³へ換算できます。
さいごに
ガスの設計や取扱において、「Nm³」「kg」の両方を理解することは非常に重要です。今回の内容が少しでも実務に役立てば嬉しいです。
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