• 締切済み

氷の冷却能力

kenzou03の回答

  • kenzou03
  • ベストアンサー率66% (6/9)
回答No.1

これは伝熱工学の問題になります。5℃の氷は存在しないので、比較のため0℃の水と0℃の氷で比較します。また、容器周囲の氷と水は容器に比べ十分にある前提で考えます。 <氷の場合> 熱は以下の流れで伝達します。 容器内の水  →  容器内部  →  容器表面 →  氷内部      (熱伝達)    (熱伝導)   (熱伝導) <水の場合> 容器内の水  →  容器内部  →  容器表面 →  水内部      (熱伝達)    (熱伝導)   (熱伝達) 上記で異なるのは容器表面とそれぞれの冷却媒体との接触方法です。 氷の場合、固体のですので容器表面と氷とは熱伝導で伝わって行きます。 水の場合は境膜と言う水内部と温度が違う領域が現れ、温度勾配が出来ます。この温度勾配によって水分子が動いて熱を伝達する訳です。 従って容器表面温度が(氷)<(水)となります。 ですから、僅かに氷の場合の方が被冷却物との温度差が大きいため熱流束が大きくなり、冷却時間も短くなる訳です。

関連するQ&A

  • 濃度・熱量計算問題

    300L(濃度30%/液温10℃/比重1.25)の溶液に含まれる 水分の重量ですが、下記の回答でよろしいでしょうか? 溶液の重量 300×1.25=375(kg) 水分の重量 375×0.7=262.5(kg) 溶液中の水分量を蒸発させる熱量は、 1kcal/kg℃×(90℃)×262.5=23625kcal 540kcal/kg×262.5=141750kcal 合計 165375kcal 又、都市ガス(13A)の熱量が10750/m3であれば、計算上は 165375÷10750≒15.4m3で釜の水が全て蒸発すると考えて よいのでしょうか? どなたか教えてください。お願いします。

  • 冷却能力の計算

    あるタンクに10℃で25Lの水が入っています。そのタンクから毎分8L の水が出ていき100℃となって帰ってきます。 タンクに100℃の水が帰ってくると、タンク内の水の温度は あがるのですが、温度の上がった水を10℃まで冷やしたいのです。 この時の冷却能力の求め方を教えて下さい。

  • ガソリンと氷を一緒にすると氷は早く解けますか?

     ガソリンは水より凝固点が低い(=凍りにくい)と伺ったのですが、液状のガソリンを水を凍らせて作った氷の容器のようなものに入れた場合、その氷はより早く解けてしまうものでしょうか。ちなみに室温5~20度くらいです。  ご教授お願いたします。

  • 水量 23.6 m3/hの水を冷却能力118000 kcal/hで全体

    水量 23.6 m3/hの水を冷却能力118000 kcal/hで全体の水を1℃水温をさげるときの時間を知りたいのですが、計算式がわからないので どなたか教えて下さい。

  • CPUを氷で直接冷却したら

    ノートパソコンのファンの音がとてもうるさく 周りの人からも苦情があるので、キーボードを取り外し、CPUの放熱板と冷却ファンのユニットを直接冷やしています。(ジップロックの中に水と氷をいれてCPUの上に追いています)この結果見た目は悪いがPCは静かになり良かったと思っていますが、今後どんな弊害が出るのか見当もつきません。詳しい方ご教授ください。

  • 0度の水と氷におけるエントロピー変化

    0度より高い温度の水に断熱容器容器の中で、0度の水と0度の氷をそれぞれ加えた場合、エントロピー変化には、どのような違いが生じるのですか?それとも同じでしょうか? 0度という条件は同じですが、水の状態は液体と固体の違いがあることを考えると、どのように理解すればよいか、またエントロピー変化の計算が分かりません。 どうかよろしくお願いいたします。

  • 物理Iで水と氷について

    氷の温度はどんなに冷却しても0℃らしいんですが、水を冷却する温度が0℃なら水のままで、0℃より下なら氷になるんですか? 出来るだけ詳しく分かりやすくご教示願います。

  • 氷の溶ける時間の計算式を教えてください

    -25℃で凍らした水700Lをステンレス容器に入れ室温5℃と10℃に放置した場合の氷がほぼ水に戻るまでの時間の算出の仕方教えてください。室温は空調機器により一定です。必要な数値等があれば返信致します。仕事で必要なのでどうしてもお願い致します。 m( _ _ )m

  • 物理Iの氷と水の熱平衡の問題について質問です

    I気圧のもとで温度がー10℃の子落ち100gを入れた容器に水100gを入れて十分に時間が経過し 容器内の温度が一定になった時、容器内の温度は? という問題があったのですが、答えを見ると まず水が0度になるまでに放出した熱量、氷が0℃になるまでの熱量を計算して そのあと氷の融解熱を求めて、氷がまだ残っているかを調べる。というやり方でした。 ここで疑問に思ったのですが、なぜ水と氷はぜったい0℃になるといえるのでしょうか? 1℃という可能性もないとどうして断言できるのでしょうか?

  • 氷のでき方

     小学校の実験で、観察しやすい実験方法を探しています。  「水を寒剤で冷やしていき氷になるところを観察する」という実験があるのですが、教科書にはビーカーに「水を入れた試験管」を入れ、その周りに「氷+食塩」を入れて冷やしていく、とあります。また、試験管の中には温度計を入れておき、同時に温度も測っていきます。  0度になったところで氷ができはじめ、水全体が凍るまで0度のまま…ということを確かめさせたいようなのですが、予備実験をしてみるとビーカーの外壁が結露してしまうために中が見えず、凍っていく様子がうまく観察できません。また、過冷却防止のために観察中に試験管を揺らすように、との指示があるのですが、試験管中の水の温度が一定になっていないためか、その度に微妙な温度変化が起こってしまいます。だからと言って水の量を減らすと温度計が水に接する面積が少なくなり温度計の表示は0度まで下がっていないのに凍り始めたり…という感じです。  いい方法をご存じの方、教えてください!