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顕熱と潜熱について
- 顕熱と潜熱の定義について詳しく教えてください。
- 水の温度を上げる際に必要な熱量について解説してください。
- エタノールと水の混ざった場合の熱量計算について教えてください。
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- 水の潜熱エネルギーについて
はじめまして。 水の冷却実験を行っていて、潜熱エネルギーについて疑問が出てきました。 水が入った容器を冷却すると、-5℃まで過冷却になりました。 その後継続して冷蔵庫に入れていると過冷却は解除され、しばらく潜熱状態がつづきました。 その後、完全に凝固し氷の温度が下がり始めました。 潜熱エネルギー密度は336kJ/kg、水の比熱(顕熱エネルギー密度)は4.2kJ/(kg K)なので、 水の量が1kgとすれば、潜熱エネルギーは336kJになり、これは顕熱エネルギーで80℃の温度変化になると思います。 冷蔵庫自体はほぼ同じ仕事なので、過冷却状態が続いたと仮定すると、実際の過冷却時の温度傾斜勾配で水の温度が下がっていくと思います。 ところが、実際には潜熱が終わった時の温度勾配との交点は約-50℃でした。 グラフ上で無理やり-80℃との交点になる線を引いてみましたが、あまりにも過冷却時の勾配とかけ離れており、単に延長線の引き間違いではないと思っています。 上の説明ではちょっと分かりにくいかと思いましたので、添付図にグラフを示させていただきます。 皆様へのご質問ですが、凝固潜熱状態が終了する時点では、同じ量の水が過冷却を維持していたと仮定すると、-80℃になっているという考えは間違っているのでしょうか? 添付図のように直前の過冷却発生時の温度の傾斜線を延長して-50℃としていますが、この線の引き方は大丈夫でしょうか? 何か特別なエネルギーが発生したとは思えないのに、なぜ潜熱と顕熱で違いが出るのか分かりません。。どうぞよろしくお願いいたします。 (実際には水の過冷却限界は-48℃だそうですが、まさか関係ないですよね・・・)
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小4息子のの質問です。(本日二個めの質問です。宜しくお願いいたします。) 科学にお詳しい方、ご教授いただけましたらありがたいです。 宜しくお願いいたします。 理科で物質の3態 例えば【水】の場合、 凝固(溶解)と気化(液化)の時は 完全にどちらかの状態になるまで0℃ 100℃の状態が続き、 温度は変化しない。 と学習したのですが、 この温度が変化せず 一定になったいる時の状態・・・というのがイメージできない・・・。 と申しているのです・・・。。 氷が解けだしたとき・・・ 例えば 【ー10度】 の氷が 氷→水(液体)→気体(水蒸気) と変化するときの温度のグラフなのですが 良く物質の3態の温度変化として描かれているグラフの温度とは 氷の温度なのか? 溶けた水の温度なのか? そもそもどこ測っているのか? 【沸騰を始めてから 沸騰が終わり全部気化するまで温度は100℃のまま変化しない・・・】 という事は…最後の水分子(液体)一個が水蒸気(気体)に変わる瞬間まで 100℃? 測っているのは・・・液体の水の温度・・・ですよね・・・。 では凝固する場合・・・どうやって…どの部分の温度を測っているのかがそもそも分からない・・・と…(液体の場合は 全体が沸騰していて 気化した水蒸気は液体の水からはでていくので ビーカーの沸騰している水のどこを測っても同じ様な気がするので これはいいけれど、氷の場合・・・水になったところと氷のままのところがあるから・・・と・・・変な感じらしいのです。) 溶解の場合も・・・ 沸騰と違い外から溶けていく感じがするので・・・ 沸騰と反対 というより 蒸発?と反対の変化・・・みたいな感じがするので どこがどう・・・と上手に疑問を説明できないのだけど とにかく気持ちが悪い・・・と。 母は…(長年つきあってきておりますので 苦笑)なんとなく言っている意味がわかるのですが… 母自身も上手に質問させて頂けなくてすみません。 何卒よろしくお願いいたします。
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