電気で物質の温度を下げることはできるのか？
- 電気ヒーターなどで温度を上げることは可能ですが、逆に下げることはできません。
- 理論的には可能かもしれませんが、現在の技術では実現していない可能性があります。
- 密閉した容器内での実験結果を見ると、乾燥した一気圧窒素と水の入った器は気圧を下げると水が凍る可能性があります。具体的な気圧の閾値は不明です。
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電気で物質の温度を下げることは出来ますか？
電気ヒーターなどで電気を使って温度を上げることは出来ますが、逆に下げることはできないのでしょうか？ 理論的にはできるけど、技術がそこまで至っていないのか、それとも理論的にもできないのか。どちらなのでしょうか？ また、まったく別の質問なのですが、テレビで密閉した容器の中に水の入った器があって、中の気圧を上げていくと、器の中の水が沸騰したといった実験を見たことがあります。 ということは逆に、乾燥した一気圧窒素８０％酸素２０％の気体と水の入った器が密閉した容器の中に入っていて、中の気圧を下げていくと水が凍ったりするのでしょうか？またどのくらいの気圧になると水が凍るのでしょうか？ 二つも質問をしてしまって申し訳ありません。どなたか教えて頂けないでしょうか。お願いします。
- jyouwann
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- 物理学
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質問者が選んだベストアンサー
電気を用いて機械的な装置を使わずに温度を下げることは出来ますし、既に実用化されていますよ。 ＃１の方が述べられているペルチェ素子がそれです。機械式のヒートポンプ（エアコンや冷蔵庫）などに比べると効率が良くないので、大型のものにはあまり使われませんが、ポータブルの小型冷蔵庫やワインセラーなどの比較的小型のものでは結構見ますね。ペルチェ素子のよいところは機械的に動くところが全くないので静か（素子自体を冷却するファンが必要な場合もある）であること、温度の管理が電流の増減で自由になること、電流の方向を変えるだけで冷却加熱の両方が簡単に切り替えられるなどです。 一般的なペルチェ素子は数センチ角の板状で、電流を通じると片方の面が冷え、反対側が吸熱した分＋電流によって生じたジュール熱の分だけ加熱されます。秋葉原あたりの部品店では普通に売っていますよ。http://akizukidenshi.com/catalog/goods/search.aspx 二つ目に質問ですが、そのとおりです。気圧を急激に下げると温度が下が氷ります。水を入れたビーカーに真空ポンプをつなぎ内部を真空にすると、ある点をさかいに内部の水が急激に沸騰しその後に凍ってしまいます。詳しくは参考URLをどうぞ。
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- G500
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No.2です 後者の質問ですがフリーズドライは後者の方法を利用したもののように思われます。 質問に対する答えではないかもしれませんがフリーズドライの方法を参考にすれば参考になる数値がわかるかもしれません。 因みにNo.1の方が触れていたエアコンの冷房・暖房は冷媒の圧縮と膨張（？でいいのかな？？）を利用したものですね。
- k_kota
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ペルチェ素子もあるし冷蔵庫もエアコンもできます、ヒートポンプって呼んでよかったかな。 ＞また、まったく別の質問なのですが、テレビで密閉した容器の中に水の入った器があって、中の気圧を上げていくと、器の中の水が沸騰したといった実験を見たことがあります。 多分逆で気圧を下げると沸騰します。 凍るかどうかで言えば、凍ります。 気圧じゃなくて温度で決まります、水の融点は気圧の影響は受けません。 蒸発すると気化熱をうばうのでその結果温度が下がります。 ただ、0度でも蒸発するには0.06気圧以下である必要があります。
- mn1613a
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電気を流すと、片側が冷えて片側が熱くなる、ペルティエ素子というものがあります http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9A%E3%83%AB%E3%83%81%E3%82%A7%E7%B4%A0%E5%AD%90 小型化が容易なので、キャンプ用とかのポータブル温冷庫や、無音を活かして病室用の冷蔵庫とかに、もうずいぶん昔から実用化され、普通に売っています ヒートポンプよりは効率が劣るので、小型や無音をどうしても活かしたい機器以外には使われていません 密閉容器の気圧を下げると、水は沸騰します 高山では、沸騰しても100℃にはならなくて、料理が生煮えになるのと同じ理屈です TV番組でもそうだったはずですが、質問者さんが覚え間違いしたのでしょう 急激に気圧を下げると、温度も下がって、沸騰する前に凍ることもあるかもしれません 気圧を上げると、沸点は高くなるので、100℃でも沸騰しなくなります 急激に気圧を上げると温度が高くなるので、その温度で沸騰することもあるでしょう
- G500
- ベストアンサー率27% (512/1849)
前者の質問ですが ペルチェ素子というものがあります。 わたしは使ったことがないので詳しくは無いのですが通電すると片面の温度が下がり反対の面の温度が上がる物のようです。 USB接続のカップウォーマーなどに使われているようです。
お礼
ペルチェ素子ですか。初めて知りました。教えて下さりありがとうございます。
- masudaya
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ペルチェ素子を用いれば，温度を下げることが可能です． (熱の流れを電気を使って制御しています．) と言うか，エアコンも電気を使って温度を下げているのですが．．．
お礼
ありがとうございます。
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お礼
貴方樣の意見と上記のサイトをのおかげでたいへん見識が広がりました。本当にありがとうございます。
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