- ベストアンサー
温度上昇について
ある物体に一定の熱量を加え続けると、最初は急激に温度は上昇しますが、だんだんその傾きは緩やかになると思うのですが、これはなぜですか？教えてください。
- urasimataro
- お礼率25% (10/39)
- その他（学問・教育）
- 回答数3
- ありがとう数3
- みんなの回答 （3）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
zoh さん，ikkyu3 さんの回答の趣旨の通りです． 断熱的実験の場合は別にしまして， 対象となる物体は環境温度の中にあります． したがって，この物体に熱を加えて温度が上がりますと， 周囲に熱が流れていくことになります． で，加え続けられる熱と周囲に逃げる熱が等しくなったところで 物体の温度が一定になります． つまり加熱と冷却のバランスで最終的温度が決まります． 冷却はかなり複雑な機構で，ikkyu3 さんが書かれているように 伝導，対流，放射(輻射)によるとされています． 現象論的(経験的)には，物体の温度と周囲の温度との温度差に比例して 熱が逃げていきます． これをニュートンの法則と称しています． ただし，両者の温度差が余り大きくないときに限ります． つまり，物体の温度を T，周囲の温度を T0 としますと 逃げていく熱は単位時間あたり a(T-T0) です． a は定数で物体や周囲の状況によります． 一定の熱を加え続けるのですから，これを単位時間あたり q としましょう． そうすると，物体に入る熱が q，出てゆく熱が a(T-T0) ですから， 正味の入り分は q - a(T-T0) で，T が大きくなるに従ってこの正味分は 減っていきます． こういうわけで，T が大きくなるに従って温度上昇の割合が緩やかになってゆき， q - a(T-T0) = 0 になるような T で，物体の温度はもう変化しなくなります． この考えで微分方程式を立てるなどすると， T の時間変化の具体的関数形などもわかりますが， 必要でしたら補足下さい．
関連するQ&A
- 高温雰囲気下での物体温度上昇時間について
熱の専門家ではないため、 検討違いの質問でしたら申し訳ありません。 十分に熱量を持った高温状態にある雰囲気下に、ある物体を入れた時に、その物体が所定温度まで昇温するのにかかる時間を知りたく思います。 ※始めの物体温度＜物体の所定温度＜雰囲気温度 例えば、100℃に熱せられたオーブン(体積容量が大きく十分な熱量をもっている)に、10cm3の体積、20℃の鋼を入れた時に、鋼が60℃まで昇温するのにはどのくらいの時間がかかるのか？ 熱量の授受は熱伝導が主になると思っており、時間と共に物体温度が上昇するため、物体と雰囲気温度の温度差が少なくなります。 色々調べている中で、参考URLの例題4-3の下の【熱伝導による温度変化】の「計算によって正確に求める方法」リンク先にあるやり方で算出できそうな感じがします。 この式でLを物体表面から特定の物体内部までの距離(※物体の中心部で考えるとL=5cm)と考えてtを計算すればいいのでしょうか？ (この考えでは物体の表面から中心部にかけて下がる方向に温度勾配があることになる。) はたして雰囲気化に物体を入れたとき、特定温度までの昇温時間の計算方法はこのような考えでいいのでしょうか？ 計算方法や考え方について、ご存知の方おりましたらご教示ください。 http://www.kdcnet.ac.jp/college/buturi/kougi/buturiko/heat/heat4/heat4.htm
- 締切済み
- その他（開発・設計）
- 輻射を受けた物体の温度上昇の計算
1000℃の物体Ａから輻射を受けた物体Ｂ（吸収率95％）の温度上昇と上昇時間は計算で求めることは出来るのでしょうか？教えて下さい。
- 締切済み
- その他（ビジネス・キャリア）
- 発熱量から温度上昇を求めたい・・・
推定盤内発熱量：1000W、 盤表面積：1.22?、 盤(というかただの箱なのですが…)には 窓のようなものはなく風通しができない状態です。 この盤内の温度上昇がどれくらいになるのか、 計算方法等ありますでしょうか？
- 締切済み
- 機械設計
- ヒートシンクの温度上昇
現在、ヒートシンクの開発をしています。 携わってまもない者なんで、分からないことがあります。 試作１号が使用環境において、狙いより温度上昇してしまいました。 ファンの風量を上げて、熱交換を促進させる方策を考えているんですが、 計算において、 連続の式 Q＝AV 熱伝達率の式 ｈ＝Nu × ｋ ／ L 伝達熱量 Q＝ｈ×A×ΔT の式から風路の伝達熱量を導いたんですが、 その熱量をどれくらい増やせば、何度の温度低下が見込めるのか どういう計算をしたら良いか分かりません。 アドバイスを頂けないでしょうか？
- ベストアンサー
- 電気設計
- コネクタの温度上昇について教えてください。
コネクタにて定格電流一定（1A）で定格電圧を50Vから100Vに変更する場合、温度上昇値に影響はあるのでしょうか？また、理由も教えてください。
- ベストアンサー
- 研究・開発・技術職
- 水の温度上昇について
先日、ふと疑問に思ったので、質問させていただきます 同じ容量の水（H2O）を、同じ加熱方法、同じ容器で熱した場合 20℃の水を1℃上昇させるのと、90℃の水を上昇させるのと、熱量は一緒なのでしょうか。 また、氷（0℃）から1℃に上昇させるのも同じ熱量なのでしょうか。 もし同じなら、ほかの物質、たとえば鉛、水銀、食物油等全て同じなのでしょうか。 くだらない質問ですいません。
- ベストアンサー
- 物理学
- 通電による銅材の温度上昇について(2)
以前、銅材にある時間、電流を流した際の銅材の温度上昇を求める式を教えていただきました。 今回、空気中での放熱も考慮したいのですが放熱はどのような計算式で求めたらよいのでしょうか。 各条件と温度上昇量の計算式は下記の通りです。 (1)条件 ・銅材寸法：板厚0.2mm、幅3mm、長さ12mm ・銅材の体積抵抗率：1.7μΩ・cm ・銅材の抵抗値：0.34mΩ ・電流値：60A ・時間：10sec ・初期温度：20℃ (2)温度上昇量を求める式 熱量＝Ｉ×I×R×T・・・Ａとする 温度上昇量＝Ａ÷（銅の重量×比熱） 宜しくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- シリコンと石英の温度上昇の違い
シリコンと石英の温度上昇の違い（一定のエネルギーを与えたときどのくらい温度が上がるか等）について考えているのですが このときの式をどうすればいいかアドバイスお願いします
- 締切済み
- 物理学
- 温度上昇指数について
温度上昇についてのデータの整理をしているのですが、『温度上昇指数』という項目があり、いろいろ調べましたがわかりませんでした。 温度時定数や温度上昇値より導き出せるものなのでしょうか！？お願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
お礼
大変丁寧な回答ありがとうございました。私が知りたかったズバリの答えで嬉しかったです。今後もよろしくお願いします。返事が遅れてすみませんでした。